Модульный принцип конструирования.
Конструирование – один из завершающих этапов процесса проектирования, который заключается в физической реализации принятых схемотехнических решений.
Конструкция ЭВМ состоит из большого количества разнородных компонентов, имеющих различное назначение. Таким образом, конструкция ЭВМ является сложной системой, при проектировании которой используется блочно-иерархический подход, заключающийся в декомпозиции объектов и задач с разной степенью детализации их описания и иерархической подчиненностью этих описаний.
Конструкция ЭВМ состоит из конструктивных модулей разных уровней иерархии.
Конструктивный модуль (КМ) – любой узел ЭВМ, имеющий законченное конструктивное оформление, самостоятельную технологию производства и стандартные средства электрического и механического соединения.
Геометрические размеры, средства механического и электрического соединения должны обеспечивать входимость КМ низшего уровня в КМ высшего уровня. Конструктивная иерархия в общем случае не совпадает со схемной/функциональной, определяемой по принципу функциональной законченности.
Рассматриваемый принцип обеспечивает производство КМ одного или разных уровней иерархии по независимым технологическим циклам, т.е. специализацию производства, а также высокий уровень конструктивно-технологической унификации деталей, составляющих КМ.
Вывод:рассматриваемый принцип конструирования даетвозможность использования прогрессивного, высокопроизводительного и прецизионного оборудования для изготовления, монтажа и контроля, а также прогрессивных технологических методов изготовления деталей и их сборки.
Количество уровней иерархии КМ, определяется сложностью схемы, степенью интеграции элементной базы, назначением ЭВМ и экономическими факторами.
При использовании этого принципа следует иметь в виду функционально-узловой метод проектирования. В соответствии с ним схема разбивается на функционально законченные части, которые реализованы в КМ либо в их совокупности, причем КМ одного уровня могут иметь разные геометрические размеры.
КМ одного из уровней оформляют в виде легкосъемной конструкции, имеющей разъем. Он называется типовым элементом замены (ТЭЗ). Это обеспечивает высокую степень ремонтопригодности.
Пять уровней КМ:
1 уровень – многокристальный (многочиповый) модуль
2 уровень – плата
3 уровень – блок
4 уровень – каркас
5 уровень – шкаф
Достоинства:
• специализация производства;
• высокий уровень конструктивно-технологической унификации узлов, стендовой и контрольно-испытательной аппаратуры;
• хорошая ремонтопригодность;
• возможность реализации схемы практически любой сложности.
Недостатки:
• увеличение потерь быстродействия из-за задержек в линиях связи;
• снижение возможных показателей надежности из-за большого количества паяных, разъемных соединений и увеличения длин линий связи.
3.1 Выбор оптимальных соотношений размеров панели.
Где - коэффициент, учитывающий качество трассировки (при отсутствии ограничений на длину связей в ТЭЗ ). Объем блока
Целевая функция: при ограничении
Откуда:
минимальная длина линия связи блока:
оптимальное соотношение геометрических размеров блока: . При заданном значении длины линии связи: ; .
Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 1996;