Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » PDF-файлы » Учебное пособие к практическим занятиям

Учебное пособие к практическим занятиям (Учебное пособие к практическим занятиям (М. Н. Ушкар))

PDF-файл Учебное пособие к практическим занятиям (Учебное пособие к практическим занятиям (М. Н. Ушкар)) Технология ЭВС (6728): Книга - 7 семестрУчебное пособие к практическим занятиям (Учебное пособие к практическим занятиям (М. Н. Ушкар)) - PDF (6728) - СтудИзба2016-02-15СтудИзба

Описание файла

Файл "Учебное пособие к практическим занятиям" внутри архива находится в папке "Учебное пособие к практическим занятиям". PDF-файл из архива "Учебное пособие к практическим занятиям (М. Н. Ушкар)", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология эвс" из 7 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "технология эвс" в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ⎯⎯ • ⎯⎯МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)М.Н. УШКАРКОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВУчебное пособиек практическим занятиямУтвержденона заседании редсовета14 сентября 2006 г.МоскваИздательство МАИ20071УДК: 681.323:629.7(075.8)Ушкар М.Н. Конструирование электронно - вычислительных средств:Учебное пособие к практическим занятиям.

- М.: Изд-во МАИ, 2007 -с:ил.В данном пособии на конкретных примерах излагаются методики инженерной оценки параметров конструкций устройств ЭВС на ранних этапах проектирования и обеспечения помехоустойчивого их функционирования.Предназначено для студентов специальности 21202 "Проектирование и технологияэлектронно-вычислительных средств", выполняющихпрактические занятия по курсу "Конструирование ЭВС", а также курсовые идипломные проекты.Рецензенты: учёный секретарь РТИ им. Академика А.Л.

Минца,д.т.н., профессор А.Б. Шмелёв,Кафедра«Конструированиеисредств» СГАУ.2производстворадиоэлектронныхПРЕДИСЛОВИЕВ процессе создания современной электронно-вычислительной аппаратуры на ранних этапах проектирования большое внимание уделяетсявопросам сравнительного анализа вариантов реализации исходного технического задания, прогнозирования параметров конструкций проектируемых устройств и обеспечения их помехоустойчивого функционирования.Вовремяизучениякурса"Конструированиеэлектронно-вычислительных средств (ЭВС)" при выполнении соответствующих курсовых и расчётно-графических работ студенты должны овладеть практическими навыками инженерного анализа и выбора параметров конструкциймикропроцессоров, запоминающих устройств, аналого-цифровых преобразователей, коммутационных плат; осуществляемых на этапах технического предложения и эскизного проектирования,Основой построения устройств ЭВС являются модули микропроцессора, запоминающего устройства, аналого-цифрового преобразования(АЦП).В данной работе отрабатываются практические навыки инженернойоценки параметров конструкций перечисленных устройств на ранних этапах проектирования.

Проводится сравнительный анализ возможности реализации соответствующих модулей и выбор лучшего из вариантов по критерию минимума общей площади монтажных плат.3I. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И ВЫБОР ВАРИАНТАКОНСТРУКЦИИ ЗАПОМИНАЮЩИХ УСТРОЙСТВ.Большое число различных типов БИС запоминающих устройств (ЗУ)и противоречивость требований, предъявляемых к модулям памяти, предопределяют многообразие вариантов их реализации.Рассмотрим задачу прогнозирования параметров и выбора вариантаконструкции ЗУ по критерию минимума общей площади монтажных плат.Исходными данными являются: емкость ЗУ, разрядность операндов, констант, команд и их количество; частота дискретизации входного сигнала,длительность цикла вычисления результата Тц, допустимое значениеудельной мощности рассеивания; возможные конструктивные вариантыреализации модуля ЗУ - печатная плата (одно-, двухсторонняя, многослойная), МСБ (однослойная, многослойная).

Кроме параметров реализации модуля ЗУ задаются также основные характеристики и перечень сериймикросхем полупроводниковой памяти. Этот перечень может быть задан,например, в виде таблице I.4Таблица 1СерияЕмкость, бит Организацияt0, нсPn, Вт Un, В Тип корпусамикросхемОЗУКР132РУ6АI6K16Кх1750,552101.18-1КР132РУ4А1K1Kх1300,452103.16-2КР537РУ8АI6K2Кх81500,15239.24-2КР541РУ2А4К1Кх4900,652108.22-1КР537РУЗБ4К4Кх11500,152107.18-1КР565РУ6БI6K16Кх12200,552103.16-2КР565РУ5Б64К64Кх12200,552103.16-8КР565РУ7В256К256Кх12900,452103.16-8КР565РУ9 Д1024К1024Кх11800,352103.16-86116 (holtek)16К2Кх8700,45PDIP 24 (1)62256 (holtek)1024К128Кх8700,025 3,3;5 PDIP 28ППЗУКР556РТ54К512x8700,95239.24-2KP556PTI24К1Кх4600,752104.18-5KP556PTI74К512x8500,85239.24-2KP556PTI8I6K2Кх8600,95239.24-2KP556PTI664К8Кх8851,05239.24-2K500PT4I61К254x4200,7-5,2238.16—2К573РФ4А64К8Кх83000,452121.28-8К573РФ6А64К8Кх83000,652121.28-6К573РФ81А128K16Кх83500,552121.28-8К573РФ8А256К32Кх83500,552121.28-88K x 321505PDIP 288K x 641505PDIP 281M x 81203PDIP 32256KM27C256B *(ST-microelectronics)512КM27C512 *(ST-microelectronics)8MM27W801 *(ST-microelectronics)*Чертежи корпусов приведены в приложении 15Методика выбора варианта конструкции ЗУ включает следующиеэтапы:1.

Определяется коэффициент распараллеливания ЗУ, обеспечивающий считывание и запись информации в реальном времени:K 1р ≥]N 0t0 / Tц [ ,где ]а[ - ближайшее к а большее целое число; N0 - общее число входных операндов, считываемых из ЗУ (Nвх) и результатов вычислений, записываемых в ОЗУ (Nвых), N0 = Nвх + Nвых; t0 - длительность цикла обращения,под которой понимается либо большее из времен записи или считывания(для ОЗУ), либо время считывания ПЗУ.2. Рассчитывается коэффициент распараллеливания ОЗУ, обеспечивающий временное согласование работы АЦП и ОЗУ, предназначенногодля хранения входного массива:К р2 ≥]t0 / Tд [ ,где Tд - период дискретизации АЦП.Выбираем значение коэффициента распараллеливания:К р ≥ max{K 1p , K p2},3. Число микросхем для реализации одного модуля ЗУ определяетсяпо формуле:⎤ lKE зу ⎡К зу = ⎥ р [x ]⎢,К р Еисзу ⎣⎢⎦⎥ lисзугде Езу - число слов ЗУ; tисзу, Eисзу - разрядность и число слов микросхем ЗУ.4.

Определяется значение общей площади коммутационных плат необходимой для размещения модуля ЗУ. Рассмотрим реализацию модуляЗУ в виде микросборки и функциональной ячейки на печатной плате.4.1. Реализация в виде микросборки. Посадочное место кристаллаограничено контуром, проведенным по внешним сторонам контактных6площадок. Минимальные размеры посадочного места кристалла определяются по формулам:b1 = bкр + 2( a + c )l1 = l кр + 2( a + c ),где bкр, lкр - размеры кристалла; a - сторона квадратной контактнойплощади; с - минимальное расстояние от края контактной площади докрая кристалла.Сравнительные данные посадочных мест кристаллов и корпусированных микросхем приведены в таблице 2 .Таблица 2Число выводовКристалл в ДИП Кристалл в микро-Кристалл на полиимидномкорпусе, ммкорпусе, мм14-1820,5x8,5x3,09x9x2,95,3x6,4x0,842-4860,6x16x3,316,7x16,7x2,97,1x7,1x0,860-6481,5x21x10,720,8x20,8x2,99,5x9,5x0,8но-сителе, ммМинимальные значения шагов установки кристаллов по осям x и y:tymin= b1 +a1 +2d1, tx min = l1 + a1 + 2d1 ,где d1 - минимальное расстояние между двумя контактными площадками;a1 - минимально допустимое расстояние между внешними краямиконтактных площадок.Значение а1 определяет площадь трассировки линий связи на микросборке и задается преподавателем.

Число рядов (mx) и столбцов (my) кристаллов на МСБ рассчитывается из их общего числа (Kзу=mxxmy), при этом7учитывается, что соотношение длины и ширины МСБ, а следовательно, иотношение mx/my предпочтительнее от 1:1 до 1,5:1.Минимальное значение размеров подложки МСБ, необходимой дляразмещения ИС рассчитывают из выражений:Lx = (mx − 1)t x min + l1 + x1 + x2 ,(1)L y = ( m y − 1)t y min + b1 + y1 + y2 ,где x1, x2, y1, y2 - значения краевых полей МСБ, для приближенныхрасчетов можно считать x1≈x2≈y1≈y2 = 0,5 - 1 мм.Площадь подложки МСБ определяют по формулеS = Lx Ly + S тр ,(2)где Sтр - площадь трасс линий связи МСБ;Sтр = (l hтр ) N св ,(3)hтр - шаг трасс (для тонкопленочных МСБ hтр≈0,1 мм, для толстопленочных - 0,3 мм); l - средняя длина линий связи на МСБ l ≈Lx + L y3Nсв - число линий связи на МСБ (Nсв≈КзухM), M - среднее число задействованных выводов одной микросхемы ЗУ).Выбираем ближайший рекомендуемый размер подложки МСБ 60x48,48x30, 30x24, 24x20, 24x15, 20x16, 12x15, 16x15, 15x12, 16x12, 12x12,10x12.

Размеры указаны в мм.4.2. Реализация в виде функциональной ячейки на печатной плате..Минимальные габаритные размеры печатной платы ячейки ЗУ определяютпо формуле, аналогичной (1), принимая во внимание, что: l1, b1, txmin, tymin размеры корпусов микросхем и шаги их установки по осям x, y соответственно; значения l1, b1, txmin, tymin зависят от типа корпуса и среднего числазадействованных выводов [2, приложение 3]; х1,х2 - краевые поля печатнойплаты, зависящие от ее толщины и типа корпуса микросхемы [2, приложение 1]; y1, y2 - краевые поля для размещения соединителя и элементов8контроля и крепления, если они не предусмотрены, то y2≈x1≈x2.

Значенияy1 приведены в [2, приложение 2].Площадь печатной платы ячейки ОЗУ определяется по формуле:S = Lx L y , ,(4)Исходя из принципиальной возможности трассировки сигнальныхпроводников на данной печатной плате, определяется класс точности изготовления платы.Поскольку S тр ≤ S , и принимая hтр=2W, где W – ширина печатныхпроводников, получим:Wmin ≤3S,2( Lx + L y ) • N СВ(5)Из таблицы 3 определяется класс точности изготовления печатнойплаты ( ГОСТ 10317-79) /1/.Таблица 3Размеры элемента для класса точности123450,6 0,45 0,25 0,150,1Наименование элементаШирина проводника, ммРасстояние между проводниками, ммШирина пояска контактнойплощадки наружного слоя, ммШирина пояска контактнойплощадки внутреннего слоя, ммОтношение диаметра металлизированногоотверстия к толщине платы0,60,450,250,150,10,30,20,10,05 0,0250,150,10,050,03 0,0150,50,50,330,330,2Если полученное значение Wmin меньше 0,1 мм корректируется значение площади печатной платы.5.

Удельная рассеиваемая мощность модуля ЗУ:9ПPуд =k ∑ k i pii =1S,где pi - мощность, потребляемая микросхемой i-го типа; k – коэффициент тепловых потерь мощности (k=0,8-0,9), Кi - число микросхем ЗУ i-готипа; П -число типов микросхем.Полученное значение pуд сравниваем с допустимым pд . Если pуд > pд,корректируем значение S:⎛ П⎞S ≥ ⎜ k ∑ K i pi ⎟ / pд⎝ i =1⎠Определив площадь и геометрические размеры печатной платы, выбираем её ближайший стандартный типоразмер.

Для бортовых РЭС в соответствии с ГОСТ 26765.11-86 рекомендуются следующие типоразмерыпечатной платы:125х160, 160Х220, 160Х280, 170Х75, 170Х110,170Х150, 170Х200, 170Х220, 170Х240, 170Х280, 170Х320, 240Х150,280Х160, 360Х200, 360Х280,. Размеры указаны в мм.6. Расчеты по пп.1 - 5 повторяются для возможных типов микросхемЗУ. После проведения вычислений получаем массив значений S. Оптимальным считается вариант конструкции модуля ЗУ, имеющий минимальное значение площади монтажной плат.Пример I. Определить параметрыконструкции модуля ОЗУ реали-зованного на микросхемах КР132РУ6А.Исходные данные: ЕОЗУ 16 Кслов, TЦ = 2 мкс, l = 16, Тд = 1 мкс, N0 =10, рд = 0,06 Вт/см2.Тип конструкции: базова несущая конструкция по ГОСТ 26765.12-86.Тип соединителя: СНП-34-30/449.4Р.1.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее