microbik.ru
  1 2 3 ... 5 6

Тула

2003 г.



РЕФЕРАТ



Курсовая работа по схемотехнике ЭВМ содержит 31 страницу, 16 рисунков и 7 таблиц. При ее создании было использовано 5 литературных источников. Графическая часть работы состоит из 4 документов: схема электрическая функциональная (Э2), схема электрическая принципиальная (Э3), диаграмма временная вычисления заданной функции (ТЧ), схема расположения одного из ТЭЗов (Э7). Каждый документ содержит по 1 листу.

Курсовая работа выполняется с целью закрепления знаний по курсу «Схемотехника ЭВМ» и развития навыков проектирования цифровых устройств. Необходимо было спроектировать вычислительное устройство, выполняющее вычисление выборочной дисперсии по гистограмме. Были заданы временные и электрические ограничения. В результате было получено устройство полностью соответствующее заданным требованиям.

ТК2.004.210.ПЗ

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата
Разраб.

Онищенко Н.В.


Пров.

Садыков М.Ф.



Препроцессор


Лит.

Лист

Листов

2

31

Н.контр.

ТулГУ, каф. ЭВМ

СОДЕРЖАНИЕ


Cтр.

1 Введение 4

2 Анализ исходных данных, разработка на его основе алгоритма вы-


числения заданной функции и общей структуры операционной час-

ти препроцессора 5

3 Разработка функциональной схемы операционной части препроцес-

сора 9

4 Выбор оптимального варианта операционной части и разработка

принципиальных схем функционирования элементов 12

5 Синтез блока управления MPCU 19

6 Разработка принципиальной электрической схемы ТЭЗа 20

7 Оценка временных и электрических параметров препроцессора 24

8 Разработка конструкции препроцессора 25

9 Заключение 26

Список используемой литературы 27

Приложение 1


Функциональная схема операционной части препроцессора 28

Приложение 2


Принципиальная схема ТЭЗа ( сторона 0) 29

Приложение 3


Временная диаграмма 30

Приложение 4


Схема расположения элементов 31

ТК2.004.210.ПЗ
Лист


Изм.

Лист

№ документа

Подп.

Дата
3

1 Введение



Курсовая работа предназначена для приобретения навыков по схемотехническому проектированию простых цифровых устройств. В ней разрабатывается вычислительное устройство, выполняющее вычисление выборочной дисперсии по гистограмме. Работа над курсовой работой была разделена на следующие этапы:

Э1 – Анализ исходных данных, разработка на его основе алгоритмов вычисления заданной функции, организация общей структуры операционной части препроцессора;

Э2 – Проработка вариантов функциональных схем, операционной части препроцессора, определение их основных характеристик;

Э3 – Анализ вариантов и выбор оптимального варианта функциональной схемы и её элементной базы;

Э4 – Разработка и синтез принципиальных схем функциональных элементов;

Э5 – Синтез блока микропрограммного управления MPCU;

Э6 – Разбиение схемы препроцессора на ТЭЗы (при необходимости) и разработка принципиальной электрической схемы одного из ТЭЗов;

Э7 – Оценка временных и электрических параметров препроцессора, разработка конструкции препроцессора.

Каждый из этих этапов нашел отражение в данной пояснительной записки в соответствующем разделе.


ТК2.004.210.ПЗ
Лист


Изм.

Лист

№ документа

Подп.

Дата
4

2 Анализ исходных данных и разработка на его основе алгоритма вычисления заданной функции и общей структуры операционной части препроцессора
В соответствии с вариантом задания надо спроектировать препроцессор, выполняющий вычисление выборочной дисперсии по гистограмме:

, где (1)

, и (2)

- число отсчетов, попавших в i – интервал,

- общее количество отсчетов.

Исходные данные для проектирования:

  1. Размер выборки N=8;

  2. Форма представления чисел – с плавающей запятой;

  3. Связь препроцессора с другими устройствами через системную магистраль Multibus ( И-41 );

  4. Формат входных / выходных данных L=8;

  5. Внутренний формат данных L=16;

  6. Частота поступления входных отсчетов данных fД=2,75 МГц (tД = 364 нс);

  7. Допустимое время задержки выходного потока данных () относительно входного потока () TЗД = 0,8 мкс (800 нс);

  8. Потребляемая мощность РДОП = 150 Вт;

  9. Требуемая надежность Р(10000) = 0,95;

  10. Условия эксплуатации соответствуют группе 1;

  11. Частота внешней синхронизации выбирается из трех возможных (13,3МГц; 33 МГц; 40 МГц );

  12. Типоразмер плат 233,4х160;

  13. Тип разъема СНП 34 – 90.

Полезная площадь для размещения микросхем (определяется размерами платы за вычетом периферийных зон, которые имеют соответствующую ширину 10, 10, 10 и 20 мм):

Sп = 203,4х140 = 28476 мм2. (3)

Требования к условиям эксплуатации позволяют использовать обычные микросхемы (с символом К в начале обозначения), однако требования по потребляемой мощности и надежности могут повлиять на их выбор.

Ограничение по потребляемой мощности и требования высокой надежности заставляют использовать критерий качества проектирования, ко-

ТК2.004.210.ПЗ
Лист


Изм.

Лист

№ документа

Подп.

Дата
5

0

8

14

Р

7

М

0

3

4

7

Р

М

торый имеет вид:

при Тздп < Т зд, (4)

где Рдоп – допустимое значение потребляемой мощности, Рп – значение потребляемой мощности препроцессора, полученное в результате проектирования.

Перед описанием алгоритма необходимо определить формат входных / выходных чисел, а также внутренний формат препроцессора. Поскольку вариант задания предусматривает число с плавающей запятой, то возможен формат числа, в котором должны присутствовать знак числа, знак порядка, порядок, мантисса до и после запятой. Однако согласно формулам (1) и (2) ни , ни не могут быть отрицательными, следовательно, бит знака числа можно использовать для расширения разрядности и повышения точности вычислений.


Таким образом, формат входного / выходного числа показан на рисунке 1.


<< предыдущая страница   следующая страница >>