Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной

Выбор комплектующих

 

Выбор микросхем и элементов проводим согласно схеме электрической принципиальной, данные сводим в таблицу.

 

Таблица 2 - Выбор элементов схемы

Элемент	Количество элементов	ИМСх	Количество ИМСх
2И	6	К155ЛИ1	6
двухвходовые логические элементы исключающее ИЛИ	3	К155ЛП5	3

 

Из справочника берем условные графические обозначения и тех. Данные микросхем и пишем их на отдельных листах, которые приведены ниже.

На основании выбора комплектующих - ИМСхстроим схему электрическую принципиальную, которая приведена в Приложении 2.

Условные обозначения микросхем 2И,Исключающее ИЛИ приведены на рис. 1 и рис. 2.

 

Элементы схемы

На основании схемы электрической функциональной выбраны элементы схемы.

Для их пояснения в данном разделе приводятся краткие справочные сведения об элементах серии К155 используемых для построения схемы приоритета прерывания.

 

двухвходовых логических элемента исключающее ИЛИ

 

Рис. 3 - Микросхема типа К155ЛП5

 

Корпус К155ЛП5 типа 201.14-2, масса не более 1 г. и у КМ155ЛП5 типа 201.14-8, масса не более 2,2 г.

+5В-14пит=5В±0,25%,1=30н.с,0=22н.спот=262,5 мВт

6 элементов 2И

 

Рис. 4 - Микросхема типа К155ЛИ1

 

Корпус прямоугольный, пластиковый 201.14-1

 

Рпот.=165мВтпит.= 5В±5%,1= не более 27н.с,0=не более 19н.с

+5В - вывод 14

Земля - вывод 7

 

Выбор конструкционной единицы

 

При конструировании плат ячеек следует использовать соотношения линейных размеров из сторон, рекомендуемые стандартов (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.

 

Описание конструкции ТЭЗа

ТЭЗ (типовой элемент замены) - конструктивно законченный элемент машины, служащий для электрического объединения ИС и радиокомпонентов, самостоятельный по технологии изготовления и взаимозаменяемый без подгонки и дополнительной настройки с однотипными ТЭЗ машины. Конструктивная законченность и идентичность технологии изготовления вне зависимости от функционального состава и назначения того или иного типа ТЭЗа одной машины предопределяют общие для этих ТЭЗов конструктивные особенности и общие правила их конструирования. К ТЭЗ стационарных ЭВМ относят ячейку и модуль - элементы первого уровня конструктивной иерархии. Рассмотрим общие правила их конструирования.

Ячейка. Основа ячейки - прямоугольная печатная плата (с одно- или двусторонним печатным монтажом или многослойная), на поле которой (с одной или двух сторон) крепят все необходимые детали - микросхемы, разъемы, ручку, фиксаторы, ключ, контрольные гнезда и др. Поле печатной платы можно разделить на два участка: основной - для монтажа микросхем, вспомогательный - для монтажа остальных конструктивных элементов. Вспомогательный участок, располагающийся по краям вдоль контура платы, в свою очередь делят напод участки. Основной участок условно делят на зоны, в каждой из которых находится посадочное место под одну микросхему. Координаты зоны задают числами и буквами русского или латинского алфавита. Таким образом, положение каждой микросхемы на плате строго за координировано. Числа и буквы координат зон, как правило, вытравливают на плате вместе с рисунком печатного монтажа или наносят краской. Размеры зоны определяются шагом расположения микросхем по обеим координатам. Необходимый элемент ячейки - ключ, предназначенный для исключения возможности неправильной установки последней. В большинстве случаев ключом ячейки служит ключ разъема, используют также и несимметрию конструкции ячейки конструкции ячейки, разно утолщённость направляющих и т.д.

Модуль. Конструирование модулей производится в основном по тем же правилам, что и ячеек. Так же как у ячеек, в зависимости от предъявляемых требований, плата модуля может быть с одно-, двусторонним или многослойным печатным монтажом. Поле платы делится на основной и вспомогательный участки. На основном участке располагаются зоны, координаты которых задаются буквенно-цифровыми обозначениями или порядковыми номерами. В каждой схеме размещают одну микросхему. Вспомогательный участок, находящийся по краям платы модуля, делят на четыре подучастка. На двух подучастках вдоль длинных сторон платы модуля размещают элементы электрического кон тактирования, на двух других - маркировку и другие вспомогательные элементы. Электрическое объединение модулей с субблоком производят с помощью металлических штырьковых выводов, находящихся на плате модуля или на плате субблока.

 

Расчётная часть

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.

модуль остаток микросхема мощность

Рис. 5

 

τ∑ = 27+27+30*3=144 н.с

 

Период повторения подчиняется соотношению:T>>τ∑

=1/T=1/140*10-9= 7,15МГц