Расчет задач по конструированию промышленных ЭВС

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

“ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

Кафедра “Обчислювальна техніка та програмування”

РГЗ

з курсу “ Основ и конструювання ЕОМ ”

Варіант № xxx

Виконав:

Студент групи xxxxxx

xxxxxxxx.

Перевірив:

xxxxxxxxx.

Харків 2007

Задача № 1

Рассчитать и построить графики переходного процесса в «длинной» линии длиной с волновым сопротивлением и погонной задержкой распространения . Линия подключена к генератору с и . Выход линии подключен к нагрузке . Оценить время переходного процесса при , считая переходный процесс законченным, когда .

l	tзр
1,8	5,5	2	0,05	33	75	50

Решение

1. 1.

2.

3.

4.

5.

Задача № 2

Решить задачу №1 графически, используя метод Бержерона.

Решение

Z_г при i_г =0

при i=i₀

U₁ [0;2] U₂ [0,061;-2,55]

Z_н при i_н =0 ;

при

U₃ [0;0] U₄ [0,04;2]

Задача № 3

Определить неизвестный параметр при передаче импульсного сигнала по «длинной» линии в случае колебательного () и апериодического характера () переходного процесса.

, Ом	, Ом	, Ом
11	0,1	60	525	?

Решение

Найдем значение К₁ для обоих случаев переходного процесса:

Вычислим сопротивление нагрузки Z_н :

1) При К₁ =0,795 т.е. в случае апериодического характера переходного процесса:

2) При К₁ = - 0,795 т.е. в случае колебательного переходного процесса:

Ответ: При апериодическом характере переходного процесса

при колебательном характере переходного процесса .

Задача № 4

Построить передний и задний фронты прямоугольного импульса (в начале и в конце линии), передаваемого по «длинной» линии с с выхода одной микросхемы на вход другой с учетом реальных вольтамперных характеристик микросхем (рис. 5.10 из книги: Савельев А. Я., Овчинников В. А. Конструирование ЭВМ и систем. М., ВШ, 1989 г., стр. 134). Из построенных графиков определить и .

=33 Ом =

Ответ: , , .

Задача № 5

Оценить минимальную задержку распространения сигнала между наиболее удаленными элементами устройства, которое предполагается выполнить в виде многорамной стойки прямоугольной формы. Рассчитать геометрические размеры стойки. В разрабатываемом устройстве количество микросхем N = 7000, объем корпуса микросхемы V_o = 0,5cм³ , плотность компоновки оценивается коэффициентом заполнения объема k_V = 0,02, погонная задержка распространения сигнала t_ЗР = 4 нс/м

N = 7000

V_o = 0,5 cм³

k_V = 0,02

t_ЗР = 4 нс/м

t_{З min}

L_b , L_h , L_l

L_h

L_l L_b

Решение:

1. Объем устройства:

V = NV_o / k_V = 7^. 10^3. 0,5/0,04 = 175^. 10³ (см³ )

2. Длина линии связи (при k=0):

l_{св min} = 211 (см)

3. Минимальная задержка распространения сигнала:

t_{З min} = l_{св min} ^. t_ЗР = 2,11^. 4 = 8,46 (нс)

4. Длина, высота и ширина стойки соответственно (оценка получена снизу, так как l_{св min} определялась как минимальная длина линии связи между ТЭЗами):

L_b = l_{св min} / 6 = 211 / 6 = 35,2 (см)

L_h = L_l = l_{св min} / 3 = 211 / 3 = 70,5 (см)

Ответ: t_{З min} = 8,46 нс, L_b = 0,35 м, L_h = L_l = 0,7 м

Задача № 6

Рассчитать размеры основания панели и платы ТЭЗа и выбрать компоновочную схему панели. Длительность такта синхронизации функционального устройства, которое конструктивно оформляется в виде панели, T_c = 30 нс; задержка сигнала между наиболее удаленными микросхемами устройства должна составлять не более 0,14T_{c .} Коэффициент трассировки k_тр =3,9.

l_b

T_c = 30 нс

t