49742 (666396), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

4.3 Описание работы проектируемого блока по схеме электрическая принципиальная

На входы регистров Рг.1 микросхем DD1 и DD2 поступает число [А] с 10-и разрядной шины данных в прямом коде на входы D0-D7 микросхемы DD1 и входы D0-D1 микросхемы DD2, с управляющим сигналом CS1.

Аналогично поступает число [B] на микросхемы DD3,DD4.

После, число [А] и [В] в прямом коде поступают на преобразователи кодов построенных на элементах " искл. или " и реализованных на микросхемах DD5-DD10, где операнды [А] и [В] из прямого кода преобразуются в обратно модифицированный код ( в знаковой области поятся второй разряд и число будет 11 разрядное с 2 разрядами в знаковой части ).

Далее операнды поступают на сумматор в обратно модифицированном коде, реализованный тремя четырёх разрядными АЛУ выполняющими операцию сложения (для нормальной работы сумматора на входы Е0 и Е4 уровень логического "0", а на входы М, Е2, Е3 подаём уровень логической "1", в случае переполнения, с выхода С0 на вход С4 следующего АЛУ будет произведён перенос логической "1", в противном случае "0").

Затем происходит проверка результата в обратно модифицированном коде на наличие переноса, данный блок реализован на элементе "искл. или", на входы подаются два разряда из знаковой области результата, и в случае переполнения на выходе будет уровень логической "1", в противном случае "0".

Далее результат в обратно модифицированном коде попадает в преобразователь кода, который построен по такой же технологии что и преобразователь кода описанный ранее.

Далее результат в прямом коде поступает на входы десяти разрядного регистра Рг3 реализованном как сказано выше, на двух восьми разрядных регистрах, с управляющим сигналом CS3.

Затем происходит определение флагов S, P, Z:

Флаг Z – реализован на 3 элементах "3ИЛИ-НЕ" объединённых в один корпус и 1 элементом "3И-НЕ" и 1 элементе "НЕ".

Флаг P - реализован на 6 элементах "искл. или" и 1 элементе "НЕ".

Флаг S – это знак результата.

Эти данные вносятся в четырёх разрядный регистр флагов с управляющим сигналом CS3.

5. Расчетная часть

В данном разделе выполняется расчет:

• времени выполнения операции в разработанном блоке;

• мощности потребляемой блоком;

• параметров надежности блока.

5.1 Расчет времени выполнения операции в БСДЧСПЗ

Основой для расчета послужили:

1. Схема электрическая принципиальная.

2. Таблица 2. Параметры микросхем.

3. Временные диаграммы, разработанные для схемы электрической функциональной.

4. Формулы, выведенные для проведенных ВД.

Время срабатывания для схемы электрической функциональной определяется по формуле:

t1= τ_зад.Рг1 = 30,5 [нс]

t2 = τ_{зад.Рг2+}τ_{зад.ЛП5+} τ_{зад.,DD11 +} τ_{зад.DD121 +} τ_{зад.DD13 +} τ_{зад.,Лп5} =

= 30,5 + 27,5+50+50+50+27,5 = 235,5 [нс]

t3 = τ_{зад.Рг3 +} τ_{зад.ЛП5(DD21) +} τ_{зад.ЛП5(DD22) +} τ_{зад.ЛП5(DD22)} + τ_{зад.ЛП5(DD22) +}

₊τ_зад.ЛН1 =30,5+27,5+27,5+27,5+27,5+8,5 = 149 [нс]

t4 = τ_зад.Рг4 = 30,5 [нс]

T_{вып.операции} = t₁ + t₂ + t₃ + τ₄=30,5+205+149+30,5= 445,5 [нс]

5.2 Расчёт потребляемой мощности

Р_{потр ИР13} = 0,116*5 = 0,58 Вт

Р_{потр ЛП5} = 0,05*5 = 0,25 Вт

Р_{потр ИП3} = 0,15*5 = 0,75 Вт

Р_{потр ЛЕ4} = 0,068*5= 0,034 Вт

Р_{потр ЛА4} = 0,0165*5 = 0,082 Вт

Р_{потр ЛН1} = 0,033*5 = 0,165 Вт

Р_{потр ИР13} = 0,116*5 *7= 4,06 Вт

Р_{потр ЛП5} = 0,05*5*12 = 3 Вт

Р_{потр ИП3} = 0,15*5*3= 2,25 Вт

Р_{потр ЛЕ4} = 0,068*5*1 = 0,034 Вт

Р_{потр ЛА4} = 0,0165*5*1 = 0,082 Вт

Р_{потр ЛН1} = 0,033*5*1 = 0,165 Вт

Рпотр _БСДЧфз = 4,06+3+2,25+0,034+0,082+0,165 = 9,5 Вт

5.3 Расчёт параметров надёжности

Надёжность - это комплексное свойство машин, технических устройств, систем, приборов, заключающееся в его способности выполнять заданные функции, сохраняя при этом свои характеристики при определённых условиях эксплуатации, в установленных пределах.

Критерии надёжности:

1. Вероятность безотказной работы - это вероятность того, что при определённых условиях эксплуатации в заданном пределе времени не произойдёт ни одного отказа.

Р(t) = е^-λΣ*t

2. Интенсивность отказов - это отношение числа отказавших изделий в единицу времени к среднему числу изделий, исправно работающих в данный отрезок времени.

3. Вероятность отказа - это вероятность того, что при определённых условиях эксплуатации, в заданном интервале времени произойдёт хотя бы один отказ.

Q(t) = 1 - P(t)

4. Среднее время наработки до первого отказа.

Тср = 1/ λ_Σ

Таблица 3: Данные о составе элементной базы схемы электрической принципиальной

λ_Σ = 2.7*10^-6 ч^-1

P(10) = ℮^-2.7*10‾5 = 0,999

P(1000) = ℮^-2.7*10‾3 =0,997

P(10000) ℮^-2.7*10‾2 =0,973

P(50000) ℮^{-2.7*5*10‾2} =0,874

P(100000) ℮^-2.7*10‾1 =0,764

P(200000) ℮^{-2.7*2*10‾1} =0,584

P(236407) ℮^{-2.7*0.236407} =0,530

Определение вероятности безотказной работы:

Рисунок: График вероятности безотказной работы.

Q(t)=1-P(t)

Определение вероятности отказа:

Q(10) = 1 - 0,999 = 0,001

Q(1000) = 1 - 0,997 = 0,003

Q(10000) = 1 - 0,973 = 0,027

Q(50000) = 1 - 0,874 = 0,126

Q(100000) = 1 - 0,764 = 0,236

Q(200000) = 1 - 0,584 = 0,416

Q(236407) = 1 - 0,530 = 0,470

Рисунок: График вероятности отказа.

Определение среднего времени наработки до первого отказа:

Тср = 1/ λ_Σ = ½.7*10^-6 ≈ 370370,370 ч

Характеристики

Список файлов реферата