Разработка конструкции блока электронной вычислительной аппаратуры
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Кафедра Вычислительной техники
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине Конструирование, производство и эксплуатация вычислительной техники
на тему: Разработка конструкции блока электронной вычислительной аппаратуры
Рязань, 2008
Содержание
Введение
Анализ функционально-логической схемы и технического задания
Разработка технических требований к конструкции
Выбор элементной базы
Разработка конструкции блока
Решение задачи компоновки и покрытия
Выбор конструкции и размеров ТЭЗ
Решение задачи размещения
Определение механической прочности ПП
Расчет теплового режима
Расчет помехоустойчивости
Расчет собственной частоты колебания ПП
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
Конструирование, являясь составной частью процесса разработки ЭВМ, предоставляет собой сложный комплекс взаимосвязанных работ, при выполнении которых необходимы учет разносторонних требований к конструкции устройства, знание современной технологии, схемотехники, импульсной техники и других теоретических и прикладных дисциплин. Важным также является исполнение практического опыта разработчиков электронной вычислительной аппаратуры.
Конструкция современной ЭВМ - это комплекс различных по природе деталей, определенным образом объединенных электрически и механически друг с другом и призванных выполнять заданные функции в заданных условиях и режимах эксплуатации. От правильного выбора этих деталей, материалов, из которых они изготовлены, правильного их размещения, закрепления и объединения зависят важнейшие характеристики устройства: быстродействие, объем, масса, потребляемая мощность, допустимые условия эксплуатации, надежность, стоимость и т.д.
Исходными данными для конструктора является электрическая схема электронного устройства и техническое задание на его разработку. Конструктор должен определить форму, материалы, размеры конструктивного узла, способы соединений входящих в него элементов, обеспечение помехоустойчивости, теплового режима, защиты от внешних воздействий. Для оценки соответствия конструкции требованиям технического задания выполняются все необходимые расчеты. От успешного решения задач конструирования зависят такие характеристики ЭВМ, как быстродействие, надежность, вес, технологичность, удобство эксплуатации и др. Качество разработанной конструкции определяются степенью соответствия ее техническим требованиям. Неудачные конструкторские решения могут привести, например, к невозможности обеспечения работоспособности ЭВМ из-за несоблюдения теплового режима или к значительному снижению быстродействия.
В рамках данного курсового проекта, согласно техническому заданию (ТЗ), производится конструирование типового элемента замены (ТЭЗ). Следует отметить, что такие этапы как размещение логических элементов по корпусам интегральных микросхем (ИМС) и размещение ИМС на печатной плате производились вручную, а трассировка печатных проводников производилась автоматизированным способом, в частотности с использованием САПР P-CAD 2001.
Анализ функционально-логической схемы и технического задания
На основании изучения функционально-логической схемы (ФЛС) устройства, анализа ее структуры и состава элементов можно сделать следующие выводы:
1.ФЛС содержит в своем составе 34 логических элемента, которые можно подразделить на три группы:
24 логических элемента И-НЕ (с двумя входами)
10 логических элементов И-НЕ (с тремя входами)
2.У схемы имеется 19 информационных входов и выходов. Помимо них необходимо еще учитывать входы питание и земля.
Разработка технических требований к конструкции
Разработка конструкции ТЭЗ должна удовлетворять нескольким группам технических требований, которые можно представить:
1.Эксплуатационные требования:
В соответствии с требованиями ТЗ, разрабатываемый ТЭЗ должен работать при следующих условиях эксплуатации:
Таблица 1
Диапазон рабочих температур+40 -30 о СКритические температуры+58-20 о СДавление39*104 ПаДиапазон вибрацийот 3 до 10 кГцУскорение6 gУдар15 g
Конструкция ТЭЗ должна характеризоваться удобством и простотой эксплуатации, обеспечивая удобный доступ к элементам, расположенным на печатной плате, а также обеспечить возможность быстрой замены ТЭЗ в случае его неисправности. Необходимо обеспечить по возможности минимальные габариты и вес конструкции.
2.Технологические требования:
Электрические соединения между элементами ТЭЗ должны быть выполнены с помощью технологии печатного монтажа.
Коммутация ТЭЗ с внешними устройствами должна производится посредством стандартного штепсельного разъема.
Для разработанного ТЭЗ необходимо обеспечить приемлемый уровень технологичности в серийном производстве.
Конструкция ТЭЗ должна состоять по возможности из минимального числа элементов.
3.Экономические требования:
Элементы ТЭЗ должны быть реализованы на стандартной элементной базе, имеющейся в производстве, достаточно распространенной и экономически обоснованной.
Выбор элементной базы
При изучении существую?/p>