Подходы к оценке помех и способы их снижения

Помехи в сигнальных проводниках

Связи между элементами ЭВМ можно выполняются различными

способами:

1) для сравнительно медленных устройств — в виде печатных или

навесных проводников;

2) в устройствах с повышенными скоростями работы — в виде

печатных полосковых линий, «витых пар» (бифиляров), в качестве

обратного проводника — «земляных пластин», сравнительно большого

сечения шины питания.

При группировке элементов по узлам и блокам между ними

образуется большое число электрических связей, которые можно

разделить на электрически «короткие» и электрически «длинные».

Электрически «короткой» называют линию связи, время

распространения сигнала в которой много меньше значения переднего

фронта передаваемого по линии импульса.

Сигнал, отраженный от несогласованных нагрузок в этой линии

связи, достигает источника раньше, чем успеет существенно измениться

входной импульс. Свойства такой линии можно описать

сосредоточенными сопротивлениями, емкостью и индуктивностью.

Электрически «длинная» линия связи характеризуется временем

распространения сигнала, много большим фронта импульса.

В этой линии отраженный от конца линии сигнал приходит к ее

началу после окончания фронта импульса и искажает его форму. При

расчете такие линии следует рассматривать как линии с

распределенными параметрами.

В ИС, ячейках и модулях связи, как правило, электрически

«короткие». В более крупных конструктивных единицах ЭВМ в

основном электрически «длинные».

Доля «длинных» связей в машинах с ростом их быстродействия

растет как следствие роста быстродействия.

В современных быстродействующих ИС сверхвысокого уровня

интеграции многие шины необходимо рассматривать как «длинные»

связи.

В быстродействующих системах, основную проблему может составить

способ разводки линий между отдельными ИС.

В настоящее время существует три способа разводки: радиальный, с

промежуточными отводами, комбинированный.

При радиальном способе разводки, когда каждую ИС-нагрузку

подключают к ИС-источнику сигнала индивидуальной связью, все

входы должны быть согласованы с волновым сопротивлением линии

связи.

При способе разводки с промежуточными отводами, когда ИС-

нагрузки подключают к связи-магистрали и далее к ИС-источнику

сигнала через короткие проводники, нагрузочные ИС должны иметь

высокие входные сопротивления, иначе они будут перегружать линии

связи.

Комбинированный способ обеспечивает согласование в любой точке

линии связи путем разводки сигналов на нагрузки, размещенные по

разным направлениям.

При этом число проводников меньше, чем при радиальном способе, а

выходное сопротивление источника сигналов допускается сравнительно

высоким.

Если на линии связи находятся всего две нагрузки, то ИС-источник

сигнала можно пометить в любой точке вдоль нее.