Приоритетные шифраторы

Nmax=[(Ly-la-lb)/ty]*[Lx-2lb)/tx],

где, Lx и Ly – линейные размеры (габариты) платы; la, lb – величины вспомогательных участков.

        При тактовых частотах до 100 МГц  используют обычные двусторонние  печатные платы, имеющие сквозные  металлизированные отверстия для  коммутации печатного монтажа  обоих слоев. С целью увеличения  помехоустойчивости микросхем, смонтированных  на такой плате, все сигнальные  проводники располагают с одной  стороны платы, а с другой  стороны – шины подвода питания;  шину «земли» размещают так,  чтобы она покрывала все свободные  участки поверхности платы.

        При тактовых частотах до 200 МГц  плату выполняют четырех-слойной.

Микросхемы  устанавливаются над шиной «земли»  или прямо на нее. В последнем  случае улучшается теплоотвод. Такая  конструкция печатной платы ячейки позволяет осуществлять соединения между микросхемами с помощью  полосковых линий. Ассиметрия центральных проводящих линий приводит к незначительным изменениям их импеданса. Перекрестные 

               помехи между двумя соседними  линиями одной платы не превышают  5%.  

         При тактовых частотах до 1000 МГц платы ячеек изготовляют восьмислойными из керамики на основе окиси алюминия.

        Использование керамики дает  возможность достаточно хорошо  отводить тепло от бескорпусных  микросхем, закрепленных на такой  плате.

        В ЕС ЭВМ применяют ячейки  с двусторонними и многослойными  печатными платами. В многослойных (до 10 слоев) платах 6-7 слоев служат  для разводки сигнальных связей  и 3-4 слоя – для шин «земли»  и питания. Слои плат с проводниками  «земля» и «питание» выполняют  «сетчатыми». В тех ячейках  сетки, где необходимо расположить  металлизированные отверстия для  осуществления электрической связи  этого слоя с другими, металл  не вытравливается и образуется  связанная с сеткой проводников  контактная площадка 1. Соединения  между слоями, электрически не  связанными со слоями «земля»  и «питание», выполняют металлизированными  отверстиями, центр которых располагают  в середине той или иной  ячейки сетки. В результате  исключается  электрическая связь  между сеткой и сигнальными  слоями. Достоинства сетчатых слоев платы- возможность подключения к ней в любом месте и большая поверхность сетки (почти ровная поверхность платы).

 

3.4 Выбор конструкционной  единицы

 

        При конструировании плат ячеек  следует использовать соотношения  линейных размеров их сторон, рекомендуемые стандартом (ГОСТ 10317-72). Размеры плат, отличающиеся от  приведенных в стандарте, необходимо  выбирать в технически обоснованных  случаях.

        Толщина платы с одно- или двусторонним  печатным монтажом должна быть 0,5 : 2 мм. При использовании многослойных печатных плат толщина платы определяется числом слоев, методом изготовления и толщиной исходных материалов. Для увеличения жесткости платы иногда необходимо вводить дополнительные слои изоляции.

        При выборе числа слоев печатной  платы ячейки надо учитывать  не только число микросхем  и количество связей между  ними, но и требуемое быстродействие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Расчёты быстродействия

 

Цель  расчета:

Определение максимальной частоты срабатывания схемы.

 

Для определения  времени задержки необходимо использовать самую длинную цепочку в схеме, формирующую выходной сигнал.

 

Исходными данными являются:

Схема электрическая  принципиальная;

Справочник  по интегральным микросхемам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       t1,0 = 22 нс                  t1,0 =15 нс               t1,0 =19 нс  

                       t0,1 = 15 нс                  t0,1 = 55 нс              t0,1 = 27 нс

 

 

τ∑ = 22+55+27= 104 нс

 

 

Период  повторения подчиняется соотношению:T>> τ∑

 

 

τ∑= 104 нс

 

ƒ= 1/T = 1/10 = 0,66 Мгц 

 

 

Результат расчета быстродействия согласуется  с техническими требованиями на схеме.

 

 

 

 

 

4.2 Расчет потребляемой  мощности

 

Цель  расчета:

        Определение максимальной потребляемой  мощности схемы, а также требования  к источнику питания при наладке  и настройке схемы.

       

        На основе данными расчета  является:

Схема электрическая  принципиальная;

Справоник по интегральным микросхемам.

 

        По схеме электрической принципиальной  определяется тип и количество  микросхем, по справочнику –  потребляемая мощность одной  микросхемы данного типа.

 

        Расчет потребляемой суммарной  мощности определяется по формуле:

 

Pпотр.= ∑  Pi*K

 

 

                   Таблица 2 – расчет потребяемой  мощности:

№п/п	ИМСх	Количество ИМСх	Pi, мВт	Pi K, мВт
1	К155ЛЕ1	2	135	270
2	К155ЛН2	2	173	346
3	К155ЛИ1	3	105	315
4	К155ЛА4	2	90	180
5	К155ЛЛ1	5	165	825

 

 

 

                                                                                                                           P∑=1936

 

 

 

Зная  напряжение питание схемы, (Uпит.=5В±5%) и суммарную потребляемую мощность по формуле определяем ток источника  питания:

 

 

Iпит=P∑  /U=1936мВт/4,75В=407,6мА

 

 

Следовательно, для накладки и настройки ТЭЗа необходим источник питания с  напряжением 5В и током питания  не менее 407,6мА,  что удовлетворяет  техническим требованиям.

Перечень  элементов

Позиц. Обозначения	Наименование	Количество	Примечания
2ИЛИ-НЕ	К155ЛЕ1	2
НЕ	К155ЛН2	2
2И	К155ЛИ1	3
3И-НЕ	К155ЛА4	2
2 ИЛИ	К155ЛЛ1	5

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература:

1.О.П.Новожилов  ‘Основы цифровой техники’ Москва 2004

 

 

 

 

 

 

Заключение

В результате курсового проектирования в соответствии с заданием были проделаны следующие  работы: описаны технические требования,

В расчетной  части курсового проекта были выполнены расчеты: потребления  мощности,

Быстродействие.

В графической  части курсового проекта была разработана схема электрической  принципиальной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение  1- схема электрическая функциональная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Приложение 2- схема электрическая принципиальная