Методы размещения и трассировки печатных плат на примере модуля памяти

    Дисциплина: Технические
    Тип работы: Курсовая
    Тема: Методы размещения и трассировки печатных плат на примере модуля памяти

    Содержание
    ВВЕДЕНИЕ
    ................................................................................................................
    PAGEREF _Toc11939240 h
    1. ВЫБОР СЕРИИ И ТИПОВ МИКРОСХЕМ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПО КОРПУСАМ.
    ............................................
    PAGEREF _Toc11939241 h
    1.1. Выбор физических элементов для реализации схемы и обзор параметров выбранной серии.
    ....................................................................................................
    PAGEREF _Toc11939242 h
    1.2. Распределение элементов функциональной схемы по корпусам.
    ...........
    PAGEREF _Toc11939243 h
    2. РАЗМЕЩЕНИЕ ЭРЭ НА МОНТАЖНОМ ПРОСТРАНСТВЕ.
    ....................
    PAGEREF _Toc11939244 h
    3. ТРАССИРОВКА МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.
    .....................................
    PAGEREF _Toc11939245 h
    3.1 Трассировка с помощью алгоритма Прима
    ...............................................
    PAGEREF _Toc11939246 h
    3.2 Трассировка по алгоритму Краскала
    ..........................................................
    PAGEREF _Toc11939247 h
    3.3 Трассировка классическим волновым алгоритмом Ли
    ............................
    PAGEREF _Toc11939248 h
    ЗАКЛЮЧЕНИЕ
    .......................................................................................................
    PAGEREF _Toc11939249 h
    ЛИТЕРАТУРА
    .........................................................................................................
    PAGEREF _Toc11939250 h
    ВВЕДЕНИЕ
    Основные принципы изготовления и применения печатных схем стали известны в начале ХХ века, однако промышленный выпуск печатных схем и плат был организован лишь в начале 40-х
    годов.
    С переходом на микроэлектронные элементы, резким уменьшением размеров и возрастанием быстродействия схем первое место занимают вопросы обеспечения постоянства характеристик печатных
    проводников и взаимного их расположения. Значительно усложнились задачи проектирования и оптимального конструирования печатных плат и элементов.
    Печатные платы нашли широкое применение в электронике, позволяя увеличить надёжность элементов, узлов и машин в целом, технологичность (за счёт автоматизации некоторых процессов
    сборки и монтажа), плотность размещения элементов (за счёт уменьшения габаритных размеров и массы), быстродействие, помехозащищённость элементов и схем. Печатный монтаж – основа решения
    проблемы компановки микроэлектронных элементов. Особую роль печатные платы играют в цифровой микроэлектронике. В наиболее развитой форме (многослойный печатный монтаж) он удовлетворяет
    требования конструирования вычеслительных машин третьего и последующих поколений.
    При разработке конструкции печатных плат проектеровщику приходится решать схемотехнические (минимизация кол-ва слоёв, трассировка), радиотехнические (расчёт паразитных наводок),
    теплотехнические (температурный режим работы платы и элементов), конструктивные (размещения), технологические (выбор метода изготовления) задачи.
    В данном курсовом проекте при разработке печатной платы мы попытались показать методы решения лишь схемотехнических и технологических задач.
    1. ВЫБОР СЕРИИ И ТИПОВ МИКРОСХЕМ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПО КОРПУСАМ.
    1.1. Выбор физических элементов для реализации схемы и обзор параметров выбранной серии
    Выбор серии интегральных микросхем для реализации блока оперативной памяти в первую очередь продиктован скоростью работы такого блока. В этом отношении микросхемы серии ТТЛШ
    (транзисторно–транзисторная логика со структурой Шотки) наиболее предпочтительны.
    Электрическая функциональная схема блока оперативной памяти содержит сорок пять элементов 2И-НЕ, три элемента 3И-НЕ.
    Для реализации блока оперативной памяти выбираем следующие типы микросхемы:
    две микросхемы серии КР1531ЛА3 (корпус содержит 4 элемента 2И-НЕ);
    две микросхемы серии КР1531ЛА4 (корпус содержит 3 элемента 3И-НЕ);
    Основные параметры микросхем ТТЛШ серии КР1531:
    — напряжение питания
    ип = 5В
    10%;
    — выходное напряжение низкого уровня не более
    вых = 0,5В;
    — выходное напряжение высокого уровня не менее
    вых = 2,5В;
    — время задержки распространения
    зд.р. = 4,5нс;
    — потребляемая мощность
    пот = 4мВт;
    — сопротивление нагрузки
    н = 0,28кОм;
    1.2. Распределение элементов функциональной схемы по корпусам.
    Распределение четырёх элементов 2И-НЕ составляющих триггер очевидно:
    Поскольку внутренних связей в таком элементе гораздо больше чем внешних, то очевидно их помещение в одну микросхему КР1531ЛА3.
    Для распределения девяти оставшихся элементов 2И-НЕ по трём корпусам микросхем КР1531ЛА3 вычерчиваем часть электрической функциональной схемы блока оперативной памяти, содержащую эти
    элементы, и строим соответствующий ей граф
    G1 (рис.1.1).
    Рис. 1.1
    а) Выбираем базовую вершину – вершину имеющую максимальное количество связей. Поскольку в нашем случае все вершины имеют одинаковое количество связей, выбираем любую из них, например
    вершину Х1.
    б) Определяем множество вершин подключённых к базовой: {4;7}
    Для каждой из вершин рассчитываем функционал по формуле:
    где
    ij – число связей вершины;
    ij – число связей с базовой вершиной;
    В нашем случае функционал равен:
    =2-1=1
    Для объединения с базовой вершиной необходимо выбрать вершину с наименьшим функционалом. Поскольку в нашем случае вершины Х7 и Х4 равнозначны, то объединяем их с Х1. Поскольку
    мощность блока (4 элемента 2И-НЕ в одной микросхеме) ещё не достигнута, а все оставшиеся вершины идентичны по отношению к вершине Х(1+4+7), дополним блок вершиной Х2, объединив их в
    одну микросхему. Получим граф:
    Теперь, в качестве базовой изберём вершину Х3. Рассуждая так же как и в предыдущем шаге объединим в одну микросхему вершины Х3, Х6, Х9 и Х5.
    Вершину Х8 придётся поместить в отдельную микросхему.
    Проанализировав полученные результаты можно увидеть, что для компоновки элементов Х1-Х9 необходимо 3 микросхемы КР1531ЛА3, причём в последней из них будет задействован лишь один
    элемент. В нашем случае рациональней будет уменьшить мощность блока до трёх. В этом случае количество необходимых микросхем не изменится, а элементы распределятся следующим образом:
    Х(1+4+7), Х(2+5+8), Х(3+6+9). Окончательно примем к проектированию именно такой вариант компоновки.
    Три элемента 3И-НЕ поместим в одну микросхему КР1531ЛА3 поскольку в этом случае мощность блока (кол-во элементов в микросхеме) равна количеству элементов в функциональной схеме.
    На основании полученных результатов строим электрическую принципиальную схему блока оперативной памяти (см. графическую часть).
    2. РАЗМЕЩЕНИЕ ЭРЭ НА МОНТАЖНОМ ПРОСТРАНСТВЕ.
    В соответствии с заданием монтажное пространство — печатная плата 95х130 мм. Для размещения микросхем
    1—
    13 и разъема Х1 разобьем монтажное пространство на 14 посадочных мест, из которых место К14 отведем под разъем (рис.2.1).
    К10
    К11
    К12
    К13
    К14
    Рис. 2.1
    Составим матрицу расстояний для приведённой платы:
    К10
    К11
    К12
    К13
    К14
    К10
    К11
    К12
    К13
    К14
    Приведём полный граф электрической принципиальной схемы
    (рис. 2.2). Элементы 1…12 – ...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены