
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ КОНСТРУКТОРУСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭВС.
Конструкторское проектирование включает в себя решение нескольких задач: 1 компоновку узлов в ЭВМ (2 и3 уровня конструктивной иерархии), 2 размещение ЭРЭ и ИС в конструкцию первого иерархического уровня, 3 трассировка электрических соединений, 4 обеспечения теплообмена, 5 защита от внешних и внутренних дестабилизирующих факторов, 6 обеспечение надежности работы изделия. 7 помехоустойчивость и электромагнитная совместимость
Как правило процесс проектирования включает в себя три этапа: 1 функциональное проектирование, 2 техническое(наиболее трудоемкое), 3 технологическое.
Функциональное проектирование включает в себя: определение назначения ЭВМ, определение архитектуры и структуры, создание структурной и функциональной схем. Данный этап наиболее сложен и подразумевает творческий подход.
Техническое проектирование: создание принципиальной схемы на основе функциональной и структурной, разработка комплекта КД. Данный этап наиболее трудоемкий.
Технологическое проектирование включает в себя разработку технологических процессов, выявляет необходимость макетирования.
ЗАДАЧИ РЕШАЕМЫЕ ПРИ КОМПОНОВКЕ ЭЛЕМЕНТОВ В УЗЛАХ ЭВМ.
Компоновка узлов это такое размещение их в заданной конструкции которая обеспечивает нормальную работу Э3 в соответствии с ТЗ и должна обеспечить нормальный теплообмен и электромагнитную совместимость.
Компоновка проводится в следующей последовательности:
-
Определение числа модулей первого уровня, из которых будет состоять проектируемое изделие.
-
Разбиение электрической принципиальной схемы изделия на конструктивно-функциональные узлы, соответствующие модулям первого уровня. После этого необходимо провести сравнительный анализ существующих конструкций и рассмотреть сравнительные технические характеристик и аналогичных конструктивных решений устройства с учетом требований конструктивной, электромагнитной совместимости и надежности.
Задачи компоновки:
-
разбиение по конструктивному принципу
-
Разбиение на КФУ с определёнными характеристиками.
Основными критериями для компоновки и разбиение на КФУ является: минимальное число КФУ; максимальное количество электрических соединений внутри КФУ; минимальное количество эл соединений между узлами. В качестве критериев ограничения являются : габариты, количество эл соединений по разъему, требования по электромагнитной совместимости. После выполнения компоновочных работ изделий 2 и 3 иерархических уровней переходят к выполнению следующей задачи - размещению.
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАЗМЕЩЕНИЯ ЭРЭ И МИКРОСХЕМ В КОРПУСАХ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
Основные задачи, решаемые при размещении элементов:
-выбор рационального количества модулей элементов при минимальном количестве контактов в ХР (разъем)
-выбор количества модулей в заданном пространстве (желательно типовые конструктивы) при этом необходимо учитывать минимальную длину электрических соединений, минимальный уровень помех и условия теплообмена.
От правильного размещения корпусов ИС на платах элементов 1-ого иерархического уровня – модулях ТЭЗ (Типовой Элемент Замены) зависит от габаритных размеров, массы, помехоустойчивость, надежность и т.д. Чем плотнее расположены корпуса ИС, тем более жестким будет тепловой режим, больший уровень помех, и наоборот чем больше расстояние между характерными ИС, тем мене эффективность использования объема, тем больше длинна связей и больше наводок помех. Различение ИС на печатных производят с определенными требованиями по помехозащищенности и соответствующим шагом установки. Выбор шага установки на печатные платы определяется условиями эксплуатации.
Шаг установки рекомендуется принимать кратным 2.5 мм. Это требование исходит от проектирования печатных плат, при этом зазоры между корпусами должны быть не менее 1.2 мм… 2мм. В технически обоснованных случаях шаг установки ИС может быть принят 1.25, а так же 0.625 . Микросхемы на печатных платах расположатся линейно в ряды, а так же в шахматном порядке. Такое расположение позволяет автоматизировать процесс сборки и монтажа и более эффективно использовать площадь печатной платы. Микросхемы со штыревыми выводами устанавливаются только с одной стороны печатной платы, а с планарными выводами могут устанавливаться как с одной, так и с другой стороны основных печатной платы.
Разработка габаритных размеров печатной платы:
Зоны
и
порядка 12…15 мм
Зоны
и
-
для технически нужд, на которых отмечается
штамп ОТК.