Թյուրիմացություն 4. Ցածր էներգիայի դիզայն

Ընդհանուր սխալ 17. Այս ավտոբուսի ազդանշանները բոլորը քաշվում են ռեզիստորների միջոցով, ուստի ես թեթեւություն եմ զգում:

Դրական լուծում. Կան բազմաթիվ պատճառներ, թե ինչու պետք է ազդանշանները վեր ու վար քաշել, բայց ոչ բոլորը պետք է քաշվեն: Ձգվող և իջնող ռեզիստորը ձգում է պարզ մուտքային ազդանշան, և հոսանքը տասնյակ միկրոամպերից պակաս է, բայց երբ շարժվող ազդանշանը քաշվում է, հոսանքը կհասնի միլիամպերի մակարդակին: Ընթացիկ համակարգը հաճախ ունի յուրաքանչյուրը 32 բիթ հասցեի տվյալ, և կարող է լինել, եթե 244/245 մեկուսացված ավտոբուսը և այլ ազդանշանները վեր են քաշվում, մի քանի վտ էներգիայի սպառումը կսպառվի այս դիմադրիչների վրա (մի օգտագործեք հասկացությունը. 80 ցենտ մեկ կիլովատ/ժամի համար այս մի քանի վտ էներգիայի սպառման համար, պատճառն այն է, որ տեսեք):

Սովորական սխալ 18. մեր համակարգը սնուցվում է 220 Վ լարմամբ, ուստի մենք կարիք չունենք հոգ տանելու էներգիայի սպառման մասին:

Դրական լուծում. ցածր էներգիայի դիզայնը ոչ միայն էներգիա խնայելու, այլ նաև ուժային մոդուլների և հովացման համակարգերի արժեքը նվազեցնելու և էլեկտրամագնիսական ճառագայթման և ջերմային աղմուկի միջամտության նվազեցման համար է հոսանքի նվազման պատճառով: Սարքի ջերմաստիճանի նվազմամբ, սարքի կյանքը համապատասխանաբար երկարացվում է (կիսահաղորդչային սարքի աշխատանքային ջերմաստիճանը բարձրանում է 10 աստիճանով, իսկ կյանքը կրճատվում է կիսով չափ): Էլեկտրաէներգիայի սպառումը պետք է հաշվի առնել ցանկացած պահի:

Ընդհանուր սխալ 19. Այս փոքր չիպերի էներգիայի սպառումը շատ ցածր է, մի անհանգստացեք դրա մասին:

Դրական լուծում. դժվար է որոշել ներքին ոչ այնքան բարդ չիպի էներգիայի սպառումը: Այն հիմնականում որոշվում է քորոցում առկա հոսանքով: ABT16244-ն առանց բեռի սպառում է 1 մԱ-ից պակաս, սակայն դրա ցուցիչը յուրաքանչյուր փին է: Այն կարող է վարել 60 մԱ բեռ (ինչպես, օրինակ, համապատասխանեցնել տասնյակ ohms դիմադրությանը), այսինքն, առավելագույն էներգիայի սպառումը լիարժեք բեռի դեպքում կարող է հասնել 60*16=960 մԱ: Իհարկե, միայն էլեկտրամատակարարման հոսանքն է այդքան մեծ, և ջերմությունը ընկնում է բեռի վրա:

 

Ընդհանուր սխալ 20. Ինչպե՞ս վարվել CPU-ի և FPGA-ի այս չօգտագործված I/O պորտերի հետ: Դուք կարող եք այն դատարկ թողնել և ավելի ուշ խոսել դրա մասին:

Դրական լուծում. Եթե չօգտագործված I/O պորտերը մնում են լողացող, դրանք կարող են դառնալ բազմիցս տատանվող մուտքային ազդանշաններ արտաքին աշխարհից մի փոքր միջամտությամբ, և MOS սարքերի էներգիայի սպառումը հիմնականում կախված է դարպասի շղթայի շեղումների քանակից: Եթե ​​այն վեր է քաշվում, ապա յուրաքանչյուր փին կունենա նաև միկրոամպեր հոսանք, ուստի լավագույն միջոցը այն որպես ելք դնելն է (իհարկե, վարման հետ կապված այլ ազդանշաններ չեն կարող միացվել դրսի հետ):

Ընդհանուր սխալ 21. Այս FPGA-ի վրա այնքան շատ դռներ են մնացել, այնպես որ կարող եք օգտագործել այն:

Դրական լուծում. FGPA-ի էներգիայի սպառումը համաչափ է օգտագործված ֆլիպֆլոպների քանակին և մատների քանակին, ուստի նույն տեսակի FPGA-ի էներգիայի սպառումը տարբեր սխեմաներում և տարբեր ժամանակներում կարող է 100 անգամ տարբեր լինել: Բարձր արագությամբ շրջելու համար ֆլիպ-ֆլոփերի քանակը նվազագույնի հասցնելը FPGA էներգիայի սպառումը նվազեցնելու հիմնարար միջոցն է:

Սովորական սխալ 22. հիշողությունն այնքան շատ հսկիչ ազդանշաններ ունի: Իմ տախտակը պետք է օգտագործի միայն OE և WE ազդանշանները: Չիպի ընտրությունը պետք է հիմնավորված լինի, որպեսզի ընթերցման գործողության ընթացքում տվյալները դուրս գան շատ ավելի արագ:

Դրական լուծում. հիշողությունների մեծ մասի էներգիայի սպառումը, երբ չիպի ընտրությունը վավեր է (անկախ OE-ից և WE-ից) ավելի քան 100 անգամ ավելի մեծ կլինի, քան այն դեպքում, երբ չիպի ընտրությունը անվավեր է: Հետևաբար, CS-ը պետք է օգտագործվի չիպը հնարավորինս վերահսկելու համար, և պետք է կատարվեն այլ պահանջներ: Հնարավոր է կրճատել չիպի ընտրության զարկերակի լայնությունը:

Ընդհանուր սխալ 23. էներգիայի սպառման կրճատումը ապարատային անձնակազմի գործն է և կապ չունի ծրագրային ապահովման հետ:

Դրական լուծում. Սարքավորումը պարզապես փուլ է, բայց ծրագրաշարը կատարողն է: Ավտոբուսի գրեթե յուրաքանչյուր չիպի մուտքը և յուրաքանչյուր ազդանշանի շեղումը գրեթե վերահսկվում է ծրագրաշարի կողմից: Եթե ​​ծրագրաշարը կարող է նվազեցնել արտաքին հիշողության մուտքերի քանակը (օգտագործելով ավելի շատ ռեգիստրի փոփոխականներ, ավելի շատ ներքին CACHE-ի օգտագործում և այլն), ժամանակին արձագանքել ընդհատումներին (ընդհատումները հաճախ ցածր մակարդակի ակտիվ են՝ ձգվող ռեզիստորներով) և այլն: Հատուկ տախտակների համար հատուկ միջոցառումները մեծապես կնպաստեն էներգիայի սպառման կրճատմանը: Որպեսզի տախտակը լավ պտտվի, սարքաշարն ու ծրագրաշարը պետք է բռնել երկու ձեռքով:

Ընդհանուր սխալ 24. Ինչո՞ւ են այս ազդանշանները գերազանցում: Քանի դեռ հանդիպումը լավ է, այն կարելի է վերացնել։

Դրական լուծում. բացառությամբ մի քանի հատուկ ազդանշանների (օրինակ՝ 100BASE-T, CML), առկա է գերազանցում: Քանի դեռ այն շատ մեծ չէ, պարտադիր չէ, որ այն համապատասխանեցվի: Նույնիսկ եթե այն համընկնում է, պարտադիր չէ, որ այն համապատասխանի լավագույնին: Օրինակ, TTL-ի ելքային դիմադրությունը 50 ohms-ից պակաս է, իսկ ոմանք նույնիսկ 20 ohms-ից: Եթե ​​նման մեծ համընկնող դիմադրություն օգտագործվի, հոսանքը կլինի շատ մեծ, էներգիայի սպառումն անընդունելի կլինի, իսկ ազդանշանի ամպլիտուդը չափազանց փոքր կլինի օգտագործելու համար: Բացի այդ, ընդհանուր ազդանշանի ելքային դիմադրությունը բարձր մակարդակի և ցածր մակարդակի ելքի ժամանակ նույնը չէ, և հնարավոր է նաև հասնել ամբողջական համընկնման։ Հետևաբար, TTL, LVDS, 422 և այլ ազդանշանների համընկնումը կարող է ընդունելի լինել այնքան ժամանակ, քանի դեռ հաջողվել է գերազանցել: