- •Электронное конструирование эвм Основы компоновки и расчета параметров конструкций
- •Введение
- •Глава 1. Тенденции развития средств вт
- •1.1. Поколения средств вт и их связь со степенью интеграции и уровнем развития микроэлектронной технологии.
- •1.2. Классификация функциональной структуры средств вт. Уровни компоновки и конструкции.
- •Глава 2. Основные компоновочные параметры логической схемы и конструкции
- •2.1. Общая характеристика компоновочных параметров.
- •2.2. Функциональный объем и степень интеграции.
- •2.3. Число внешних контактов.
- •2.4. Соотношение между числом входных и числом выходных внешних контактов.
- •2.5. Число каскадов элементов в логической схеме.
- •2.6. Нагрузочная способность логических цепей.
- •2.7. Индексация компоновочных параметров по уровням.
- •Глава 3. Соотношения взаимосвязи компоновочных параметров в логической схеме устройства эвм
- •3.1. Исходные соотношения. Правило Рента.
- •3.2. Системные аналитические соотношения.
- •3.2.1. Компоновочная модель логической схемы устройства. Описание модели, параметры и частные соотношения.
- •3.2.2. Методика анализа логических цепей
- •3.2.3. Системные соотношения статической модели. А. Базовое системное соотношение.
- •Б. Системное соотношение с измененным основным аргументом.
- •3.2.4. Системные соотношения динамической модели.
- •Глава 4. Основы компоновки элементов в логических схемах и особенности применения системных соотношений
- •4.1. Методы компоновки элементов в логической схеме
- •4.2. Базовый критерий компоновки
- •4.3. Принципы, критерии и законы системной взаимосвязи при матричных (классических) методах компоновки элементов
- •4.4. Сводная система соотношений, используемая для расчета компоновочных параметров элементов и устройств эвм при матричных (классических) методах компоновки
- •А. Базовые соотношения системной взаимосвязи:
- •Б. Частные соотношения системной взаимосвязи:
- •В. Формулы перевода характеристик структурного элемента в характеристики, выраженные в элэ:
- •Глава 5. Правила определения значений производных компоновочных параметров логической схемы
- •5.1. Правило определения числа логических цепей
- •5.2. Правило определения числа логических связей
- •5.3. Правило определения среднего числа связей в цепи
- •Глава 6. Коммутационные элементы многоуровневых конструкций устройств эвм и методы расчета их параметров
- •6.1. Характеристика основных положений по конструкции
- •6.2. Методика расчета средней длины связи
- •6.3. Правила расчета средней длины логической цепи и суммарной длины связей
- •6.4. Правила расчета плотности связей и трасс
- •6.5. Методика расчета трассировочной способности и числа логических слоев
- •Глава 7. Системное быстродействие элементов и устройств эвм и методика расчета его параметров
- •7.1. Параметры системного быстродействия
- •7.2. Методика расчета параметров системного быстродействия
- •Глава 8. Примеры практических расчетов компоновочных параметров логических схем и конструкций
- •8.1. Пример расчета основных компоновочных параметров логической схемы обрабатывающего устройства эвм
- •8.2. Пример расчета производных компоновочных параметров логических схем обрабатывающего устройства эвм
- •8.3. Пример расчета средней длины связи и средней длины логической цепи в конструкциях коммутационных элементов обрабатывающих устройств эвм
- •Продолжение таблицы 8.4.
- •8.4. Пример расчета суммарной длины связей и плотности трасс в конструкциях коммутационных элементов устройств эвм
- •Продолжение таблицы 8.5.
- •8.5. Пример расчета трассировочной способности и слойности коммутационных элементов устройств эвм
- •Продолжение 1 таблицы 8.6
- •Продолжение 2 таблицы 8.6
- •8.6. Пример расчета параметров системного быстродействия элементов и устройств эвм
- •Продолжение таблицы 8.9
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
- •Глава 1. Тенденции развития средств вт 5
- •Глава 2. Основные компоновочные параметры логической схемы и конструкции 10
8.2. Пример расчета производных компоновочных параметров логических схем обрабатывающего устройства эвм
Условие задачи:
Рассчитать по исходным данным Примера 8.1 среднее число связей в логической цепи схемы обрабатывающего устройства (nсвi), использующего на всех уровнях микропроцессорный принцип компоновки элементов. При расчете использовать полученные в Примере 8.1 основные (первичные) компоновочные параметры, приведенные в таблице 8.2.
Результаты расчета представить в виде таблицы, предусматривающей использование всех четырех уровней компоновки устройства.
Таблица 8.2.
Табличное представление результатов расчета первичных компоновочных параметров обрабатывающего устройства ЭВМ с микропроцессорным принципом компоновки элементов.
Уровень компоновки |
Интеграция |
mi |
hi |
Hi |
Ki |
ri |
ril |
li |
ni |
|
Ni |
Mi |
|||||||||
i = 1 |
1 |
1 |
4 |
1 |
1 |
3 |
1 |
0 |
1 |
1 |
10 |
10 |
10,8 |
2,44 |
2,44 |
2,418 |
1,582 |
0.225 |
1,30 |
2,71 |
|
100 |
100 |
29,5 |
4,52 |
4,52 |
1,949 |
2,051 |
0,344 |
2,21 |
5,72 |
|
1000 |
1000 |
81,3 |
7,50 |
7,50 |
1,571 |
2,429 |
0,417 |
4,22 |
11,9 |
|
5000 |
5000 |
166,3 |
10,3 |
10,3 |
1,352 |
2,648 |
0,452 |
6,85 |
20,0 |
|
10000 |
10000 |
226,7 |
11,8 |
11,8 |
1,267 |
2,733 |
0,462 |
8,48 |
24,9 |
|
50000 |
50000 |
467,2 |
15,9 |
15,9 |
1,090 |
2,910 |
0,489 |
14,1 |
41,9 |
|
100000 |
100000 |
639,1 |
18,1 |
18,1 |
1,021 |
2,979 |
0,497 |
17,5 |
52,5 |
|
125000 |
125000 |
707,1 |
18,8 |
18,8 |
1 |
3 |
0,5 |
18,8 |
56,4 |
|
i = 2 |
10 |
1 |
10,8 |
1 |
2,44 |
2,418 |
1 |
0 |
1 |
1 |
500 |
50 |
59,8 |
4,16 |
10,2 |
1,677 |
1,741 |
0,270 |
1,70 |
3,62 |
|
1000 |
100 |
81,3 |
5,04 |
12,3 |
1,571 |
1,847 |
0,297 |
1,98 |
4,39 |
|
5000 |
500 |
166,3 |
7,59 |
18,5 |
1,352 |
2,066 |
0,348 |
2,95 |
6,85 |
|
10000 |
1000 |
226,7 |
8,95 |
21,8 |
1,267 |
2,151 |
0,365 |
3,53 |
8,32 |
|
50000 |
5000 |
467,2 |
12,9 |
31,5 |
1,089 |
2,329 |
0,399 |
5,47 |
13,2 |
|
100000 |
10000 |
639,1 |
15,1 |
36,7 |
1,021 |
2,397 |
0,411 |
6,65 |
16,1 |
|
125000 |
12500 |
707,1 |
15,8 |
38,5 |
1 |
2,418 |
0,415 |
7,08 |
17,1 |
|
i = 3 |
500 |
1 |
59,8 |
1 |
10,2 |
1,677 |
1 |
0 |
1 |
1 |
5000 |
10 |
166,3 |
2,69 |
27,4 |
1,352 |
1,325 |
0,140 |
1,17 |
1,76 |
|
10000 |
20 |
226,7 |
3,47 |
35,2 |
1,267 |
1,410 |
0,170 |
1,29 |
2,02 |
|
50000 |
100 |
467,2 |
5,93 |
60,3 |
1,089 |
1,588 |
0,227 |
1,69 |
2,79 |
|
100000 |
200 |
639,1 |
7,35 |
74,7 |
1,021 |
1,656 |
0,247 |
1,92 |
3,22 |
|
125000 |
250 |
707,1 |
7,87 |
80,0 |
1 |
1,677 |
0,253 |
2,01 |
3,37 |
|
i = 4 |
5000 |
1 |
166,3 |
1 |
27,4 |
1,352 |
1 |
0 |
1 |
1 |
50000 |
10 |
467,2 |
2,77 |
75,7 |
1,090 |
1,262 |
0,116 |
1,14 |
1,50 |
|
100000 |
20 |
639,1 |
3,62 |
98,9 |
1,021 |
1,331 |
0,142 |
1,24 |
1,66 |
|
125000 |
25 |
707,1 |
3,93 |
107,5 |
1 |
1,352 |
0,150 |
1,27 |
1,72 |
|
Решение
1. При расчете среднего числа связей в одной цепи логической схемы устройства (nсвi) использованы формулы: (5.6), (5.8) и (5.11), приведенные в главе 5.
2. Результаты расчета для уровней компоновки, предусмотренных исходными данными и характеризующихся значениями числа элементов: M1 = 10, M2 = 50, M3 = 10, M4 = 25, а также общим функциональным объемом схемы устройства, составляющим N4 = Nmax = 125000 ЭЛЭ, приведены в сводной таблице 8.3.
Таблица 8.3.
Результаты расчета среднего числа связей в логической цепи устройства ЭВМ с микропроцессорным принципом компоновки.
Уровень компоновки i |
Интеграция |
Из таблицы 8.2 |
Nцi |
Nсвi |
nсвi |
||||
Ni |
Mi |
mi |
Ki |
ni |
li |
||||
i = 1 |
10 |
10 |
10,8 |
2,418 |
2,71 |
1,30 |
14 |
35 |
2,47 |
i = 2 |
500 |
50 |
59,8 |
1,677 |
3,62 |
1,70 |
128 |
467 |
3,66 |
i = 3 |
5000 |
10 |
166,3 |
1,352 |
1,76 |
1,17 |
284 |
478 |
1,69 |
i = 4 |
125000 |
25 |
707,1 |
1 |
1,72 |
1,27 |
1743 |
3121 |
1,79 |