4.4. Сводная система соотношений, используемая для расчета компоновочных параметров элементов и устройств эвм при матричных (классических) методах компоновки

При практических расчетах компоновочных параметров элементов и устройств СВТ используется сводный перечень взаимосвязанных соотношений, представляющих собой единую цельную систему. Эта система включает в себя две основные группы, а именно: базовые и частные соотношения системной взаимосвязи, а также формулы перевода характеристик структурного элемента схемы в характеристики, выраженные в ЭЛЭ. В систему входят следующие соотношения, аналитические выражения которых приведены ниже:

А. Базовые соотношения системной взаимосвязи:

1. Основное системное соотношение:

, (4.13)

где:

; . (4.14)

2. Базовый критерий компоновки (критерий соответствия значения параметра К_i функциональному объему устройства M_i):

, (4.15)

3. Основные законы системной взаимосвязи (законы изменения параметра r_i в зависимости от функционального объема и принципов компоновки элементов):

1-й закон – для “общепроцессорного” принципа компоновки элементов в устройстве:

, (4.16)

при этом:

. (4.17)

2-й закон – для “микропроцессорного” принципа компоновки элементов в устройстве:

, (4.18)

при этом:

. (4.19)

Б. Частные соотношения системной взаимосвязи:

1. Для определения числа каскадов элементов:

или: . (4.20)

2. Для определения нагрузочной способности логических цепей:

– по выходу:

, (4.21)

– по входу:

. (4.22)

В. Формулы перевода характеристик структурного элемента в характеристики, выраженные в элэ:

1. Для числа элементов:

. (4.23)

2. Для числа каскадов элементов:

. (4.24)

Приведенная система соотношений позволяет легко рассчитать значения любого компоновочного параметра логической схемы устройства на любом компоновочном уровне, используя при расчете простые программируемые средства, например, микрокалькуляторы типа Б3‑34, МК‑54, МК‑61 и др., содержащие 14 ‑ 15 регистров памяти.

Глава 5. Правила определения значений производных компоновочных параметров логической схемы

В главе 2 приведены характеристики основных компоновочных параметров логической схемы (в частности, M_i, m_i, n_i, l_i и др.), определяемых в результате компоновки элементов с использованием компоновочной модели и описывающих ее системных соотношений (см. п. 4.4). Эти параметры являются первичными и служат основой для определения ряда производных компоновочных параметров логической схемы. К таким параметрам, используемым, главным образом, при расчете конструкций устройств, относятся: число цепей по видам и общее число цепей в логической схеме, общее число и число внутренних связей, среднее число связей в одной цепи и др. Так как эти параметры являются производными (по отношению к основным), то в данном разделе (с целью однозначного толкования) установлены определенные правила для определения их значений.

5.1. Правило определения числа логических цепей

Электрические цепи в логических схемах элементов, узлов и устройств на любом уровне компоновки подразделяются на три основных вида: внешние входные, внутренние и внешние выходные цепи. Эти виды характеризуются различной нагрузочной способностью по входу и выходу и различным количеством. Число цепей каждого вида, а именно: число входных внешних – N_цвхi = m_вхi, число внутренних N_цi и число выходных внешних – N_цвыхi = m_выхi определяется через основные компоновочные параметры схемы с помощью выражений:

(5.1) (5.2)

или

(5.3) (5.4)

Общее число цепей в логической схеме (N_цi) определяется суммированием количества всех видов цепей, а именно:

(5.5)

В результате общее число цепей в логической схеме устройства на i‑м уровне компоновки определяется выражением:

(5.6)