20090526_2350 (чернь3) (Ещё один готовый курсовик), страница 2

Черт.1

1. В соответствии с количеством микросхем и субблоков, необходимых для эксплуатации аппаратуры, определяются затраты на разработку и производство этой аппаратуры.

2. По конструктивным параметрам аппаратуры определяются затраты на эксплуатацию аппаратуры определенной массы и объёма.

3. На основании структурного анализа аппаратуры на уровне микросхем определяются затраты на эксплуатацию источников питания.

4. Исходя из затрат на разработку и производство аппаратуры, затрат на эксплуатацию аппаратуры определенной массы и объёма, затрат на эксплуатацию источника питания определяется интегральный показатель качества аппаратуры на микросхемах.

5. Результаты расчётов интерполируются функцией цели, максимум которой позволяет произвести выбор оптимального варианта аппаратуры.

1. Определение конструктивных параметров микросборок.

Определение конструктивных параметров микросборок проводилось на курсе «Интегральные устройства радиоэлектроники» и в данной работе не проводятся.

1. Определение конструктивных параметров аппаратуры.

   1. Расчленение аппаратуры на крупные функционально законченные части.

      1. Количество эквивалентных вентилей, определяющее показатель технической сложности аппаратуры определяем по формуле: J₁:

для J1:

для J2:

1. Количество эквивалентных вентилей, определяющее показатель технической сложности аппаратуры, делим на части, соответствующие крупным функционально законченным устройствам: N_а.у.а. – 40% от N_а, N_а.у.у. – 30% от N_а, N_а.у.в. – 30% от N_а. Получаем:

для J₁: N_а.у.а. = 838; N_а.у.у. = 629; N_а.у.в. = 629;

для J₂: N_а.у.а. = 858; N_а.у.у. = 643; N_а.у.в. = 643.

1. Конструктивные параметры аппаратуры.

   1. Ориентировочный объём, занимаемый аппаратурой определяем по формуле:

для J1:

для J2:

1. По величине ориентировочного объёма, в соответствии с [3] для стационарной аппаратуры, выбираем ближайший тип корпуса блока, объём V которого превышает величину V΄, и определяем его габаритные размеры (Приложение 1):

Блок для микросхем с уровнем интеграции J₁: V₁ = 7,92дм³, с размерами 100х180х440мм.; для микросхем с уровнем интеграции J₂: V₂ = 7,92дм³, с размерами 100х180х440мм.

1. Исходя из габаритных размеров выбранного корпуса блока в зависимости от конструктивной реализации аппаратуры и в соответствии с требованиями [2] выбираем размеры печатных плат: L_X = 170мм.; L_Y = 75мм.

2. Ориентировочное среднее количество выводов субблока определяем по формуле:

для J1:

для J2:

1. Исходя из ориентировочного среднего количества выводов субблока выбираем тип разъёма, содержащий М′′_сб выводов (М′′_сб ≥ М′_сб). Для J₁ и J₂ выбран разъём ГРППМ7-48Г1 [2].

2. Основные размеры платы указаны на черт.2.

Для разъёмной конструкции по выбранным размерам печатных плат и размерам вилки выбранного разъёма в соответствии с [2] выбираем размеры монтажной зоны L_X1 = 127,5мм и L_Y1 = 65мм.

Для книжной и кассетной конструкции по выбранным размерам печатных плат и по размерам скобы с крышкой в соответствии с [2] выбираем размеры монтажной зоны L_X1 = 125мм и L_Y1 = 65мм.

Черт.2

1. Определим число горизонтальных (n_Y) и вертикальных (n_X) рядов микросхем для разъёмной конструкции:

для книжной и кассетной конструкции:

Для односторонней установки, определяем максимально возможное количество микросхем на плате:

1. Количество микросхем N_с, устанавливаемых в субблоке, выбираем в пределах от 0,6  N_c.макс до N_c.макс. N_c = 50.

2. Количество субблоков устройства ввода-вывода определяем по формуле:

где: N_с.в. – количество микросхем в субблоке устройства ввода-вывода.

для J1:

для J2:

1. Количество субблоков арифметического устройства определяем по формуле:

где: N_с.а. – количество микросхем в субблоке арифметического устройства.

для J1:

для J2:

1. Количество субблоков устройства управления определяем по формуле:

где: N_с.у. – количество микросхем в субблоке устройства управления.

для J1:

для J2:

1. Определяем количество субблоков в аппаратуре:

   для J1 и J2:

2. Так как выполняется условие 2JN_с.макс > N_сб., то аппаратура конструктивно реализуется на двух субблоках, один из которых занимает арифметическое устройство, а другой – устройство ввода-вывода и устройство управления.

3. Уточняем количество внешних выводов субблока по формуле:

, где: К₁ = 3.

для J1:

для J2:

1. Так как уточненное количество внешних выводов субблока превышает количество выводов вилки разъёма субблока, то выбираем другой разъём: для J₁ и J₂ – ГРППМ7-90Г1 [2].

2. Определим габаритные размеры субблоков (L_X2 – длина и L_Y2 – ширина):

   для разъёмной:
   для книжной и кассетной:

3. Определим ориентировочную длину корпуса блока разъёмной конструкции:

для J1 и J2:

где: Z₁ – расстояние от лицевой панели корпуса блока до переднего крайнего субблока; Z₂ – расстояние от задней панели корпуса блока до заднего крайнего субблока; Z₃ – расстояние между субблоками.

1. Определим ориентировочную ширину корпуса блока книжной или кассетной конструкции:

для J1 и J2:

где: Z₄ – расстояние от боковой стенки корпуса блока до крайнего субблока.

1. Определим мощность, потребляемую блоком от источника питания (P_в – можно принять равной минимальной потребляемой мощности для транзистора [5]):

   для J1:
   для J2:

1. Структурный анализ аппаратуры на уровне микросхем.

   1. Количество типов микросхем.

      1. Определим количество типов микросхем широкого применения и микросборок:

         для J1:
         для J2:

      2. Определим количество типов микросхем широкого применения:

для J1:
для J2:

где: ξ₁ – коэффициент пропорциональности типов схем широкого применения, учитывающий класс аппаратуры. Принимаем ξ₁ = 0,6.

1. Определим количество типов микросборок:

   для J1:
   для J2:

2. Определим ориентировочное количество микросхем широкого применения в разрабатываемой аппаратуре:

для J1:
для J2:

где: ξ₂ – коэффициент пропорциональности схем широкого применения, учитывающий класс аппаратуры. Принимаем ξ₂ = 0,4.

1. Определим ориентировочное количество микросборок в разрабатываемой аппаратуре:

   для J1:
   для J2:

1. Распределение блоков по типам.

   1. Определим количество неповторяющихся субблоков части блока неоднородной структуры:

для J1 и J2:

Так как , то все субблоки являются неповторяющимися и их количество принимаем равным .

1. Определяем число типов субблоков аппаратуры для неповторяющихся субблоков:

   для J1 и J2:

1. Распределение микросхем по типам.

   1. Ориентировочное количество микросхем широкого применения в субблоке j-го типа определяем по формуле:

(для неповторяющихся субблоков γ_j = 1)

для устройства ввода-вывода:

для J1:

для J2:

для арифметического устройства:

для J1:

для J2:

для устройства управления:

для J1:

для J2:

1. Ориентировочное количество микросборок в субблоке j-го типа определим по формуле: