Выбор элементной базы модуля графического

При выборе элементной базы учитывается множество факторов. Элементы должны отвечать электрическим параметрам, согласно принципиальной электрической схеме, с учетом электрических требований и выполняемых функций. Электроэлементы должны обладать высокой помехоустойчивостью, низкой потребляемой мощностью и высоким быстродействием. Важным требованием к выбору элементной базы для модуля графического в составе МФЦИ, является работоспособность в сложных условиях полета - вибрации, ударов различной природы, большого диапазона изменения атмосферного давления и температуры, повышенной влажности воздуха. Также важны такие факторы как: высокие показатели надежности и долговечности, минимальные массогабаритные характеристики и цена. [4]

Микроэлектронные компоненты выбираются в соответствии с электрической принципиальной схемой, представленной на чертеже ДП.00000.001 Э3.

Микросхемы в составе элементной базы модуля МГ представлены в таблице 4.1. Ниже подробно рассмотрен выбор основных функциональных микросхем модуля.

Таблица 4.1

Элементная база модуля МГ

1. ПЛИС - микросхемы программируемой логики, являются одним из наиболее мощных и гибких инструментов для построения цифровых схем. В настоящее время среди производителей ПЛИС лидирует фирма Xilinx, микросхемы которой обладают наиболее развитой архитектурой и высокой логической емкостью и производительностью. Системы на кристалле - новое направление в микроэлектронике. Этот вид электронных компонентов появился благодаря достижениям в области технологии производства полупроводников, приведших к увеличению степени интеграции. Основная идея, лежащая в основе разработки таких микросхем, поместить в один кристалл несколько типовых настраиваемых схем, которые в совокупности позволяют решать целый класс задач, наиболее часто встающих перед разработчиками в области микроэлектроники. В качестве ПЛИС выбрана микросхема XC4052XLA-0,9HQ304I фирмы Xilinx, не имеющая отечественных аналогов. [http://3]

2. ПЗУ - постоянное запоминающее устройство - энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание постоянной памяти "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Микросхемы фирмы AMD имеют ряд преимуществ перед другими производителями низковольтовой Flash (применяемой в качестве ПЗУ):

- AMD имеет высокую надежность и продолжительное время хранения данных;

-  AMD имеет более быстрые времена чтения/записи и более низкое энергопотребление;

-  AMD имеет преимущества в скорости программирования байт за 7мс (для сравнения, Atmel программирует байт за 25мс);

-  AMD гарантирует 1'000'000 циклов записи/чтения, в то время как Atmel только 10'000 циклов записи в новых, низковольтных частях.

Микросхема AM29F200 - флэш-память фирмы AMD с 5-вольтовым программированием, имеет следующие технические характеристики:

- ток питания: 20-30 мА при чтении и 30-50 мА при программировании/стирании;

-  ток потребления в статическом режиме: 25-90 мкА (режим КМОП), 1 мА (режим ТТЛ);

-  быстродействие: 55-150 нс;

-  организация: 256 x 8/128 x 16;

-  время хранения информации: 10 лет при 150 °С, 20 лет при 125 °С;

-  температурные режимы работы: -40 +85 °С. [http://4]

3. ОЗУ - оперативное запоминающее устройство, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных. AS7C34096-12TI - микросхема статической памяти (SRAM) фирмы Alliance Semiconductor, технические характеристики:

- организация 524, 288 слов x 8 бит.

-  быстродействие: 12 нс;

-  напряжение питания: 3,3 В;

-  потребляемая мощность в активном режиме 1375 мВт/макс при 12 нс;

-  потребляемая мощность в режиме ожидания - 110 мВт;

-  совместимость с микросхемами ТТЛ;

-  диапазон рабочих температур: -40 +85 °С. [http://5]

5. АЦП - устройство, которое принимает входные аналоговые сигналы и генерирует соответствующие им цифровые сигналы, пригодные для обработки цифровыми устройствами.YR - АЦП (4 канала) - высокоскоростной, мало потребляющий, 10-битный аналого-цифровой преобразователь, работающими от однополярного напряжения питания 2,7 В до 5,5 В. Микросхемы содержат 2,3 мксек АЦП последовательного приближения, внутренний усилитель выборок - хранения, 2.5 В, внутренний источник опорного напряжения и высокоскоростной последовательный интерфейс совместимый с большинством цифровых сигнальных процессоров и микроконтроллеров. При снижении производительности АЦП режим автоматического Выкл. позволяет снижать потребление энергии между циклами преобразований.BRS-40 - АЦП (1 канал) - является 8-ми разрядным, монолитным, аналого-цифровым преобразователем, оптимизированным с целью снижения себестоимости, получения низкого энергопотребления, малогабаритных размеров и простоты применения. С пропускной способностью в 40/ 60 /80 М выборок/с и полной полосой аналогового сигнала в 120 МГц, устройство идеально подходит для приложений, требующих отличных динамических характеристик. Для сокращения себестоимости системы, а также, для снижения рассеиваемой ею, мощности, AD9057 имеет встроенный 2.5 В ИОН и цепь УВХ. Пользователь должен обеспечить только напряжение питания 5 В и тактовый сигнал кодирования. Для большинства приложений подключения внешнего ИОН, или элементов драйвера не требуется. Входной сигнал AD9057 имеет TTL/ CMOS совместимость уровней, а 8-ми разрядные цифровые выходы могут работать при питании 5 В, или 3 В. Функция экономии энергопотребления может применяться для снижения полного энергопотребления до уровня < 10 мВт. В режиме пониженного энергопотребления цифровые выходы переводятся в высокоимпедансное состояние.

. SG-8002DB - Программируемый генератор фирмы Epson, технические параметры:

- Диапазон частот: от 10000 до 1250000 МГц;

-  Рабочее напряжение: 5,0 и 3,3 В;

-  Стабильность частоты: ±50ppm /±100ppm;

-  Диапазон рабочих температур: 40° до +85°C.