3. Расчет аппаратных затрат
За единицу сложности аппаратных затрат принимается один 16-выводной корпус. Если корпус имеет большее число внешних выводов: 24, 28, 40 или 48, то его сложность оценивается с помощью коэффициента пересчёта, значение которого равно соответственно 2, 3, 5 или 6. В таблице 8 представлены данные об используемых в МПС микросхемах с точки зрения аппаратных затрат.
Таблица 8
Данные о выводах микросхем
|
Микросхема |
Число выводов |
Количество микросхем |
Коэффициент пересчета |
Условные корпуса |
|
AT89S8252 |
40 |
1 |
5 |
5 |
|
КР1533ИД7 |
16 |
1 |
2 |
2 |
|
КР1533ИР22 |
20 |
3 |
2 |
6 |
|
DG409 |
8 |
1 |
1 |
1 |
|
КР580ВИ53 |
24 |
1 |
2 |
2 |
|
КР1533ЛН1 |
14 |
2 |
1 |
2 |
|
КР1533ЛИ1 |
14 |
1 |
1 |
1 |
|
AD7992 |
10 |
1 |
1 |
1 |
|
BQ4010 |
40 |
1 |
5 |
5 |
|
CE110 |
28 |
1 |
3 |
3 |
|
AD558 |
20 |
1 |
2 |
2 |
Аппаратные затраты составляют 11 микросхему или 30 условных корпусов.
4. Расчет потребляемой мощности
Список элементов, их потребляемая мощность (при UCCMAX = 5,25В и IССMAX) и количество приведены в таблице 9.
Таблица 9
Потребляемая мощность
|
Микросхема |
Количество |
Максимальный ток потребления, мА |
Максимальная мощность, мВт |
|
AT89S8252 |
1 |
20 |
105 |
|
КР1533ИД7 |
1 |
10 |
52,5 |
|
КР1533ИР22 |
3 |
25 |
131,25 |
|
ADG409 |
1 |
12 |
63 |
|
КР580ВИ53 |
1 |
115 |
603,75 |
|
КР1533ЛН1 |
2 |
40 |
420 |
|
КР1533ЛИ1 |
1 |
30 |
157,5 |
|
BQ4010 |
1 |
0,02 |
0,105 |
|
AD7992 |
1 |
0,25 |
1,3 |
|
AD558 |
1 |
0,35 |
1,8 |
|
Резисторы R1-R12 |
21 |
– |
0.87 |
|
Светодиод VD1 |
4 |
40 |
210 |
|
Итого: |
|
|
5338,37 |
В итоге потребляемая мощность МПС составила 5,338 Вт.
5. Выбор фильтров питания
Для защиты интегральных микросхем от помех в цепь питания микросхем включаются конденсаторы:
для защиты от низкочастотных помех конденсатор большой ёмкости (20 мкФ)
для защиты от высокочастотных помех необходимы конденсаторы меньшей ёмкости (0.01 – 0.1мкФ)
Конденсаторы от ВЧ помех ставятся по всей плате равномерно.
Конденсаторы от НЧ помех ставятся в непосредственной близости от микросхем ближе к выводам питания и земли микросхем памяти.
Поскольку для микросхем ЦАП AD558, АЦП AD7992 и мультиплексора DG409 помехозащищающие конденсаторы уже выбраны в соответствии с документацией, то на оставшиеся 19 корпусов установим 3 конденсатора (C10,С11, С12) по 0.1 мкФ для защиты от помех ВЧ. А также произведем аналогичную защиту цепи питания +3В, используя конденсаторы С14, С15.
Будут использованы конденсаторы Z5V – 0,1 мкФ +80% –20%.
В качестве конденсатора для защиты от помех низкой частоты используем 1 конденсатор К53 -18 - 16В – 20мкФ +50% -20% (С9) и такой же конденсатор на цепь питания в +3,3В.
6. Построение временной диаграммы работы мпс
В соответствии с техническим заданием необходимо построить временную диаграмму работы микропроцессорной системы в режиме записи в оперативно-запоминающее устройство. Приведем в таблице 10 необходимые для построения временные параметры микроконтроллера AT89S8252 для тактовой частоты 12 МГц. Временная диаграмма приведена на рисунке 10.
Таблица 10
Временные параметры микропроцессорной системы
|
Символ |
Параметр |
Min (нс) |
Max (нс) |
|
tLHLL |
Длина импульса ALE |
127 |
|
|
tAVLL |
Время предустановки адреса до сигнала ALE |
43 |
|
|
tLLAX |
Время удержания адреса после сигнала ALE |
48 |
|
|
tWLWH |
Длина
импульса |
400 |
|
|
tLLWL |
Задержка
от ALE
до
|
200 |
300 |
|
tAVWL |
Время
удержания адреса до сигнала |
203 |
|
|
tQVWX |
Время
предустановки данных до |
23 |
|
|
tQVWH |
Действительные данные |
433 |
|
|
tWHQX |
Удержание
данных после сигнала |
33 |
|
Рис. 10. Временная диаграмма работы микропроцессорной системы в режиме записи в ОЗУ