Препроцессор пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Схемотехника эвм»
Скачать 451.63 Kb.
|
Состав элементов Таблица 5ТК2.006.141.ПЗ Лист Изм. Лист № документа Подп. Дата 23 Разме-ры, мм 12.5*18.5 80*19,7 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 11.5*15.5 11.5*15.5 10.5*13.2 Площадь,мм2 925 6304 2775 1073 268.25 925 178.25 231.25 1386 18072.75 Кол.корп.4 4 12 8 2 4 1 1 10 46 Тип мик-росхем 1533ИР27 КМ1802ВР5 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 К155ИЕ4 К155ИД3 К133ЛЕ3 Всего: Эле-ментыRG6 MPL1 MPL1 MPL1 MPL1 RG9A CU CU Общ мА 112 3200 336 880 109 112 160 60 150 6319 Из таблицы видно, что общее число микросхем в препроцессоре равно 247, общая занимаемая ими площадь составляет 81936,85 мм2. Общее количество тока, потребляемое препроцессором, составляет 32265 мА. Тогда можно определить следующие характеристики препроцессора:
ФП=IПUП = 32,265*5= 161,36 Вт.
N=  =  = 3,6.Таким образом весь препроцессор может быть расположен на двух двусторонних ТЭЗах. Возникает задача разбиения на схемы ТЭЗ. Разбиение может быть произведено как по чисто конструктивным соображениям, так и по функциональному признаку. Пример такого разбиения показан в таблицах 6,7,8 и 9. Таблица 6Состав ТЭЗ1 (сторона 0) ТК2.006.141.ПЗ Лист Изм. Лист № документа Подп. Дата 24 Тип мик-росхем 1533ИР27 1533ИР27 КМ1802ВР5 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 К133ЛЕ3 Всего: Общ мА 112 112 3200 336 880 109 112 1760 327 112 150 8199 8294 Площадь,мм2 925 925 6304 2775 1073 268.25 925 2146 638.25 925 1386 20447.5 Разме-ры, мм 12.5*18.5 80*19,7 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 10.5*13.2 10.5*13.2 Разме-ры, мм 12.5*18.5 12.5*18.5 80*19,7 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 10.5*13.2 Эле-ментыRG4 MPL2 MPL2 MPL2 MPL2 RG9B OP1 OP1 RG10 Эле-ментыRG4 RG2 MPL3 MPL3 MPL3 MPL3 RG7A OP2 OP2 RG8 Кол.корп.4 4 12 4 1 4 8 3 10 10 8 68 Кол.корп.4 4 4 12 8 2 4 8 3 4 10 58 Тип мик-росхем 1533ИР27 КМ1802ВР5 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 К133ЛЕ3 К133ЛН3 Всего: Общ мА 112 3200 336 880 109 112 1760 327 112 150 96 8294 Площадь,мм2 925 6304 2775 1073 268.25 925 2146 638.25 925 1386 1850 21372.5 Разме-ры, мм 12.5*18.5 80*19,7 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 10.5*13.2 10.5*13.2 Эле-ментыRG4 MPL2 MPL2 MPL2 MPL2 RG9B OP1 OP1 RG10 Кол.корп.4 4 12 4 1 4 8 3 10 10 8 68 Тип мик-росхем 1533ИР27 КМ1802ВР5 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 К133ЛЕ3 К133ЛН3 Всего: Таблица 7 Состав ТЭЗ1 (сторона 1) Общ мА 112 3200 336 880 109 112 1760 327 112 150 96 8294 Площадь,мм2 925 6304 2775 1073 268.25 925 2146 638.25 925 1386 1850 21372.5 Разме-ры, мм 12.5*18.5 80*19,7 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 10.5*13.2 10.5*13.2 Эле-ментыRG5 MPL2 MPL2 MPL2 MPL2 RG9B OP1 OP1 RG10 Кол.корп.4 4 12 8 2 4 8 3 4 10 8 68 Тип мик-росхем 1533ИР27 КМ1802ВР5 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 К133ЛЕ3 К133ЛН3 Всего: Таблица 8 Состав ТЭЗ2 (сторона 0) ТК2.006.141.ПЗ Лист Изм. Лист № документа Подп. Дата 25 Общ мА 112 112 3200 336 880 109 112 1760 327 112 112 112 28 120 210 9460 Разме-ры, мм 12.5*18.5 12.5*18.5 80*19,7 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 14.5*18.5 14.5*18.5 12.5*18.5 12.5*18.5 12.5*18.5 12.5*18.5 19.5*6.7 10.5*13.2 Эле-ментыRG3 RG1 MPL4 MPL4 MPL4 MPL4 RG7B OP3 OP3 RG13 RG11 RG12 RGF SW Кол.корп.4 4 4 12 8 2 4 8 3 4 4 4 1 4 14 75 Тип мик-росхем 1533ИР27 1533ИР27 КМ1802ВР5 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 530ИП3 530ИП4 1533ИР27 1533ИР27 1533ИР27 1533ИР27 К555АП5 К133ЛЕ3 Всего: Площадь,мм2 925 925 6304 2775 1073 268.25 925 2146 638.25 925 925 925 231.25 522.6 1940.4 22044.75 Таблица 9 Состав ТЭЗ2 (сторона 1) Неиспользуемые элементы микросхем подключаются так, чтобы они были установлены в «1», так как для ТТЛ-элементов Iп1>Iп0.Тем самым достигается снижение потребляемого тока. Неиспользуемые входы подключаются так, чтобы не нарушалась логика работы микросхемы. Потенциал «1» создается как с помощью неиспользуемых логических элементов, обладающих повышенной нагрузочной способностью и установленных в «1», так и с помощью резисторов в 1Ком, подключенных к +5В. Если свободный вход ТТЛ-микросхемы не подключен ни к источнику питания, ни к корпусу, это эквивалентно подаче на него «1», но надежность работы микросхемы будет низка. Фильтрация низкочастотной помехи в цепи питания осуществляется двумя электролитическими конденсаторами, расположенными вблизи от разъема и подключенных параллельно цепям питания. Емкость в мкФ рассчитывается по следующей формуле: Сфн0,1*Nис, где Nис-число микросхем на ТЭЗ. С1фн=0,1*50=5,0 мкФ; С2фн=0,1*58=5,8 мкФ; С3фн=0,1*68=6,8 мкФ; С4фн=0,1*75=7,5 мкФ; Фильтрацию высокочастотной помехи цепи питания обеспечивается с помощью керамических конденсаторов, равномерно распределенных по полю ТК2.006.141.ПЗ Лист Изм. Лист № документа Подп. Дата 26 ТЭЗ из расчета один конденсатор на группу не более чем 10 микросхем и емкостью 0,002-0,001 мкФ на одну микросхему ( примем число таких конденсаторов 25). В состав разрабатываемого ТЭЗа были введены два электролитических конденсатора К53-4-15-4,7 и 50 (по одному на пять-четыре микросхемы) керамических конденсаторов КМ6-Н90-0,047. Многослойная печатная плата содержит 7 слоев. Два из них являются экранирующими и используются для подвода питания к микросхемам. Два внешних слоя содержат только контактные площадки, на которых распаиваются микросхемы, фильтрующие конденсаторы и резисторы. Три внутренних сигнальных слоя, разделенные экранирующими слоями, служат для обеспечения связей между элементами в соответствии с принципиальной электрической схемой. Приведенный выше пример разбиения на ТЭЗы, выполненный по функциональному принципу, позволяет получить функционально законченные узлы, что особенно важно для 5 группы эксплуатации ЭВМ. Также это уменьшает количество межплатных связей и высвобождает часть контактов разъема для резервирования отдельных контактов с целью повышения надежности разъемного соединения. ТК2.006.141.ПЗ Лист Изм. Лист № документа Подп. Дата 27
По полученной принципиальной электрической схеме ТЭЗ и временным диаграммам можно определить следующие параметры: -максимальная частота поступления входных данных Fd=1/Td=1/264 нс =3,78 МГц; -время задержки выходного потока данных относительно входного Tзд= 12 Tclk = 900 нс; -погрешность вычислений = 2 – L = 2 – 32 = 2.33*10 –10 ; -потребляемая мощность Фп=161,36 Вт; -надежность устройства приближенно оценивается по следующей формуле P(10000)=exp(-1-Nис)t, где - интенсивность отказов микросхемы выбранного типа. Интенсивность отказа разъема принимается равной интенсивности отказов микросхем. Приняв для микросхем и разъема величину =1*107 час-1,получим: P(10000)=0,893. ТК2.006.141.ПЗ Лист Изм. Лист № документа Подп. Дата 28 8 Разработка конструкции препроцессораРазмещение микросхем производится с помощью таблицы связей. микросхемы устанавливаются с двух сторон платы с воздушным зазором в 1,5 мм. Ориентация микросхем 0. На плате устанавливается вилка разъема СНП34-90. С другой стороны устанавливается лицевая планка. В графической части приведена схема расположения элементов на ТЭЗе. В периферийной зоне платы рядом с лицевой планкой размещаются контрольные гнезда. Тепловой режим обеспечивается средствами естественного воздушного охлаждения. В целях защиты элементов и печатной платы от влаги ТЭЗ покрывается лаком ПФЛ-86. Ремонтоспособность обеспечивается : -наличием контрольных точек для подсоединения измерительной аппаратуры при настройке и контроле за работой препроцессора; -разработкой с помощью САПР диагностического и проверяющего теста. Важное место занимает обеспечение помехоустойчивости при конструировании препроцессора. К наиболее эффективным мерам следует отнести: -согласование входных и выходных сопротивлений элементов с волновыми сопротивлениями «электрически длинных» цепей связи; -ортогональное расположение линий связи на различных слоях; -сокращение длины линии связи; -использование экранных слоев для подвода питания или металлических прокладок в качестве шин питания; -применение экранов. ТК2.006.141.ПЗЛист Изм. Лист № документа Подп. Дата 29 9 ЗаключениеВ результате курсового проектирования был разработан препроцессор, выполняющий вычисление заграждающего фильтра. Полученный препроцессор полностью удовлетворяет заданным техническим требованиям и отвечает высокому критерию качества проектирования. В процессе выполнения курсового проекта были освоены методика проектирования вычислительных устройств на основе современной элементной базы и синтез принципиальных схем, электрических схем функциональных элементов по их формальному описанию. ТК2.006.141.ПЗ Лист Изм. Лист № документа Подп. Дата 30 Список используемой литературы
ТК2.006.141.ПЗ Лист Изм. Лист № документа Подп. Дата 31 |
Похожие:
 | Графическая часть состоит из 4 документов: схема электрическая функциональная (Э2), схема электрическая принципиальная (Э3), диаграмма... | | Графическая часть работы состоит из 4 документов: схема электрическая функциональная (Э2), схема электрическая принципиальная (Э3),... |
| Использовано 5 литературных источников. Графическая часть включает в себя 4 документа: схему электрическую функциональную (Э2), схему... | | Использовано 5 литературных источников. Графическая часть включает в себя 4 документа: схему электрическую функциональную (Э2), схему... |
| Курсовой проект выполнен в целях закрепления теоретических знаний, полученных во время изучения курса «Схемотехника эвм», а также... | | |
 | «Проектирование гравитационной подпорной стенки на естественном и искусственном основаниях и на сваях» | | Стивен Смит. Научно-техническое руководство по цифровой обработке сигналов [Электронный ресурс] / Пер с англ фирмы «Автэкс». – С-пб,... |
| Главный упор делается на использование ортогональных преобразований в задаче нахождения всех собственных числе (в том числе кратных... | | В данной работе будет рассмотрена задача распознавания образа(текста) с помощью нейронной сети Хэмминга |