Программа, методические указания и контрольные задания (1088654), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

6. Коммутационные элементы конструкций

устройств ЭВМ

6.1. Виды и варианты коммутационных элементов: уровни металлизации в кристаллах БИС и СБИС, многослойные печатные платы (МПП) узлов и блоков, многослойные подложки многокристальных модулей.

6.2. Характеристика параметров многослойных конструкций коммутационных элементов: электрических, компоновочных, гео-метрических. Первичные и вторичные компоновочные параметры. Роль системных соотношений в определении значений первичных компоновочных параметров коммутационных элементов

6.3. Особенность методики расчета длин и плотности связей в конструкциях и типовая методика расчета трассировочной способ-ности коммутационных элементов.

6.4. Переходные отверстия в конструкции коммутационного элемента и их роль в повышении эффективности использования трасс и обеспечении помехоустойчивости межсоединений. Оценка уровня эффективности использования трасс в конструкциях.

Параметры единичного монтажного поля (ЕМП) и их связь с ус-ловиями трассировки и параметрами проводников. Оценка пара-метров ЕМП с учетом числа и размещения монтажных и переход-ных отверстий. Типовая методика расчета числа логических слоев.

6.5. Анализ и расчет потребляемой элементами, узлами и бло-ками токовой нагрузки по потенциалам питания. Нормы помехо-устойчивости ЛЭ и допустимые значения "перекосов" потенциалов питания и земли в конструкциях. Оценка параметров ЕМП для потенциальных цепей с учетом размещения монтажных и переход-

25

ных отверстий в конструкции и технологии ее изготовления. Методика расчета числа потенциальных слоев в конструкциях.

6.6. Структура конструкции коммутационного элемента. Параметры структуры. Структурные звенья. Принципы построения структуры и условия конструктивного обеспечения помехоус-тойчивости ЛС. Критерии выбора электрических параметров ЛС (Cо , Zо ). Взаимосвязь электрических и конструктивных пара-метров печатных проводников. Графики зависимости. Поправоч-ные коэффициенты. Материалы печатных и изоляционных слоев и технологические ограничения. Правила построения и методы расчета структуры. Варианты конструкций структур и технико-экономические показатели.

6.7. Особенности выбора структуры и параметров ее конст-рукции для БМК БИС, СБИС и кремниевых подложек МКМ.

6.8. Техническая документация по электронному констру-ированию многослойных конструкций коммутационных элементов и особенности ее оформления.

1, гл.6, с.73-93; 2, гл.6,8, с.71-82, с.95-104; 3, гл.14, с.320-334; 4, гл.3, с.107-118, с.138-143; 5, гл.3, с.54-62;

Методические указания

Коммутационные элементы в общем случае предназначены для выполнения двух основных функций: быть несущим элементом конст­рукции и элементом размещения и коммутации межсоединений. В данном разделе коммутационный элемент рассматривается с точки зре­ния компоновки, размещения и выполнения межсоединений, представ­ляющих одну из важных задач конструирования и производства ЭВМ.

Конструкции коммутационных элементов характеризуются широким спектром параметров: электрических (погонные емкость

26

и сопротивление ЛС, волновое сопротивление, характеристика помехоустойчивости ЛЭ), компоновочных (параметры логических цепей по числу и длинам связей, число сигнальных и потенциальных слоев, условия трассировки проводников, эффек-тивность использования трасс в конструкции), геометрических (параметры элементов печатного монтажа, конструкции печатных слоев, технологические ограничения и др.).

При изучении данного раздела необходимо обратить внимание на системный подход к конструированию коммутационных элеме-нтов, базирующийся на учете первичных и вторичных компоново-чных параметрах, использования при их выборе системных соот-ношений взаимосвязи параметров, на единых правилах проекти-рования и трассировки линий связи, электронных принципах пос-троения многоуровневой структуры, вза­имосвязи электрических и конструктивных параметров проводников, критериях выбора их основных электрических параметров.

Необходимо обратить внимание на различия в конструкциях коммутационных элементов, заключающиеся в технологии их из-готовления, условиях трассировки проводников между минималь-но расположенными друг от друга отверстиями и значениях пара-метров элементов печат­ного монтажа.

Студенту необходимо также ознакомиться с правилами оформ­ления КД на коммутационные элементы (напр., на МПП узлов и блоков), учитывающими, в т.ч., базовые принципы построения, адресацию элементов и трасс, слойность конструкции.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое "коммутационный элемент" конструкции и каково его назначение? Виды коммутационных элементов.

2. Какими параметрами характеризуется ЕМП, их значения?

3. Какими параметрами характеризуются коммутационные эле­менты? Приведите примеры значений параметров для криста-ллов БИС, МПП ПАНЕЛИ на БИС и кремниевой подложки МКМ.

27

4. Дайте характеристику понятию «перекос потенциалов пи-тания и земли». Как влияют перекосы на режимы работы ЛЭ?

5. Что такое "структура конструкции" коммутационного эле-мента? В какой последовательности должны располагаться сиг-наль­ные и потенциальные слои в структуре МПП устройства?

6. Какие факторы влияют на эффективность использования трассировочных каналов в конструкциях МПП? Какова роль переходных отверстий и технологического фактора?

7. Приведите средние значения эффективности исполь­зова-ния трасс в кристаллах БИС и МПП при разных спо­собах их проекти-рования и достаточном числе переходных отверстий?

8. Назовите перечень электрических и конструктивных пара­метров линий связи в конструкциях коммутационных элементов и охарактеризуйте связь между ними.

9. Дайте характеристику понятиям "открытое" и "закрытое" сигнально-потенциальное звено в структуре МПП.

10. В чем суть критерия выбора электрических параметров ли­ний связи в конструкциях МПП и какова роль при этом коэф-фици­ента помехоустойчивости ЛЭ?

11. В чем заключается особенность выбора числа сигнальных и потенциальных слоев коммутационного элемента?

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ И МЕТОДИ-

ЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ

Тематика курсовых работ связана с проектированием метода-ми электронного конструирования конструкций одного из трех ва-риантов устройств ЭВМ на основе БИС и СБИС, соответствующих современному состоянию и перспективам развития СВТ. Общее название курсовой работы: “Электронное конструирование устрой-ства ЭВМ на БИС (СБИС)”. Курсовые работы выполняются на основе единого типового задания. Варианты заданий приведены в методических указаниях по курсовому проектированию [7].

28

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

По данной дисциплине студент должен выполнить пять лабо­раторных работ. Лабораторный практикум реализован на ПЭВМ и заключается в работе студента с диалоговой системой программ ЭК-5.2, с помощью которой проводится исследование и выбор тех-нических решений по каждому из трех устройств ЭВМ при единой интеграции. Описание лабораторных работ, программного комп-лекса ЭК-5.2 и формы отчетов приведены в методических указани-ях по выполнению лабораторных работ [8].

В лабораторный практикум входят следующие работы:

1. Исследование характеристик основных компоновочных параметров логических схем процессорных устройств ЭВМ и выбор конструктивно-топологических параметров кристаллов БИС и СБИС.

2. Исследование и выбор параметров корпусов БИС и СБИС.

3. Исследование и выбор параметров конструкций МКМ на бескорпусных БИС и ПАНЕЛИ на корпусных БИС.

4. Исследование и расчет трассировочной способности и сло-йности коммутационных элементов устройств ЭВМ.

5. Исследование и расчет параметров системного быстродей-ствия элементов и устройств ЭВМ.

По выполнении лабораторных работ и положительной защите кур-совой работы студент допускается к сдаче экзамена по дисциплине.

Характеристики

Список файлов книги