Түшүнбөстүк 4: Аз кубаттуу дизайн

Жалпы ката 17: Бул автобус сигналдарынын бардыгы резисторлор тарабынан тартылат, ошондуктан мен жеңилдеп калдым.

Оң чечим: Сигналдарды өйдө жана ылдый тартуунун көптөгөн себептери бар, бирок алардын баарынын тартылышы керек эмес. Жогору жана ылдый тартылуучу резистор жөнөкөй кириш сигналын тартат, ал эми ток ондогон микроамперден азыраак, бирок башкарылган сигнал тартылганда ток миллиампер деңгээлине жетет. Учурдагы тутумда көбүнчө ар биринде 32 бит дарек маалыматтары бар жана 244/245 обочолонгон автобус жана башка сигналдар тартылып калса, бул резисторлорго бир нече ватт энергия керектелет (концепциясын колдонбоңуз). 80 центке киловатт-саат электр энергиясын керектөөнүн бул бир нече ватт дарылоо үчүн, себеби түшүп Карагыла).

Жалпы ката 18: Биздин система 220V менен иштейт, андыктан электр энергиясын керектөөгө кам көрүүнүн кереги жок.

Оң чечим: аз кубаттуулуктагы дизайн электр энергиясын үнөмдөө үчүн гана эмес, ошондой эле электр модулдарынын жана муздатуу системаларынын баасын төмөндөтүү үчүн, токтун азайышы менен электромагниттик нурлануунун жана жылуулук ызы-чуунун кийлигишүүсүн азайтуу үчүн. Аппараттын температурасы төмөндөгөн сайын аппараттын иштөө мөөнөтү ошого жараша узартылат (жарым өткөргүчтүү түзүлүштүн иштөө температурасы 10 градуска жогорулайт, ал эми иштөө мөөнөтү эки эсеге кыскарат). Электр энергиясын керектөө каалаган убакта каралышы керек.

Жалпы ката 19: Бул кичинекей микросхемалардын электр керектөөсү өтө аз, бул жөнүндө кабатыр болбоңуз.

Оң чечим: ички өтө татаал эмес чиптин электр энергиясын керектөөсүн аныктоо кыйын. Ал негизинен пиндеги ток менен аныкталат. An ABT16244 жүк жок 1 мА аз керектейт, бирок анын көрсөткүчү ар бир пин болуп саналат. Ал 60 мА жүктү айдай алат (мисалы, ондогон Ом каршылыкка дал келүү сыяктуу), башкача айтканда, толук жүктүн максималдуу керектөөсү 60*16=960мА жетиши мүмкүн. Албетте, бир гана электр менен камсыз кылуу ток ушунчалык чоң болуп, жылуулук жүгүн түшөт.

 

Жалпы ката 20: CPU жана FPGAнын пайдаланылбаган I/O порттору менен кантип күрөшүү керек? Сиз аны бош калтырып, кийинчерээк сүйлөшсөңүз болот.

Оң чечим: Колдонулбаган киргизүү/чыгаруу порттору калкып калса, алар тышкы дүйнөнүн бир аз кийлигишүүсү менен кайра-кайра термелүүчү кириш сигналдарына айланып калышы мүмкүн жана MOS түзүлүштөрүнүн энергия керектөөсү негизинен дарбаза схемасынын бурмаларынын санына жараша болот. Эгерде ал тартылса, ар бир пинде микроампер ток болот, андыктан аны чыгаруу катары коюу эң жакшы (албетте, айдоо менен башка сигналдарды сыртка туташтырууга болбойт).

Жалпы ката 21: Бул FPGAда абдан көп эшиктер калды, ошондуктан сиз аны колдоно аласыз.

Оң чечим: FGPAнын электр энергиясын керектөөсү колдонулган флип-флоптордун санына жана флиптердин санына пропорционалдуу, ошондуктан бир типтеги FPGAнын ар кандай схемалардагы жана ар кандай убакыттарда электр энергиясын керектөөсү 100 эсе ар кандай болушу мүмкүн. Жогорку ылдамдыктагы флиптер үчүн флип-флоптордун санын азайтуу - FPGA энергиясын керектөөнү азайтуунун негизги жолу.

Жалпы ката 22: Эс тутумда башкаруу сигналдары көп. Менин тактам OE жана WE сигналдарын гана колдонушу керек. Чипти тандоо негиздүү болушу керек, ошондуктан окуу операциясы учурунда маалыматтар тезирээк чыгат.

Оң чечим: Чипти тандоо жарактуу болгондо (OE жана WEге карабастан) көпчүлүк эс тутумдардын электр энергиясын керектөө чип тандоосу жараксыз болгондон 100 эсе көп болот. Демек, CS мүмкүн болушунча чипти башкаруу үчүн колдонулушу керек жана башка талаптар аткарылышы керек. Чип тандоо импульстун туурасын кыскартууга болот.

Жалпы ката 23: Электр энергиясын керектөөнү азайтуу аппараттык кызматкерлеринин иши жана программалык камсыздоо менен эч кандай байланышы жок.

Оң чечим: Аппараттык камсыздоо жөн гана этап, бирок программалык камсыздоо аткаруучу болуп саналат. Автобустагы дээрлик ар бир чиптин жеткиликтүүлүгү жана ар бир сигналдын которулушу программалык камсыздоо тарабынан дээрлик көзөмөлдөнөт. Эгерде программалык камсыздоо тышкы эстутумга кирүүлөрдүн санын азайта алса (регистрдик өзгөрмөлөрдү көбүрөөк колдонуу, ички CACHEди көбүрөөк колдонуу ж.б.), үзгүлтүктөргө өз убагында жооп берүү (үзгүлтүккө учураган резисторлор менен көбүнчө төмөнкү деңгээлде активдүү) жана башка конкреттүү такталар үчүн конкреттүү чаралардын бардыгы электр энергиясын керектөөнү кыскартууга чоң салым кошот. Такта жакшы айлануусу үчүн аппараттык жана программалык камсыздоону эки кол менен кармап туруу керек!

Жалпы ката 24: Эмне үчүн бул сигналдар ашып кетти? Дал келүү жакшы болсо, аны жок кылууга болот.

Позитивдүү чечим: Бир нече белгилүү сигналдарды кошпогондо (мисалы, 100BASE-T, CML) ашып кетүү бар. Ал өтө чоң эмес болсо, сөзсүз түрдө дал келүүнүн кереги жок. Ал дал келген күндө да, ал сөзсүз түрдө эң мыктысына дал келбейт. Мисалы, ТТЛнын чыгуу импедансы 50 Омдон аз, ал эми кээ бирлери 20 Ом. Мындай чоң дал келген каршылык колдонулса, ток өтө чоң болот, электр энергиясын керектөө кабыл алынгыс болуп калат жана сигналдын амплитудасы колдонуу үчүн өтө аз болот. Мындан тышкары, жогорку деңгээлди чыгарууда жана төмөнкү деңгээлде чыгарууда жалпы сигналдын чыгуу импедансы бирдей эмес, ошондой эле толук дал келүүгө жетишүүгө болот. Демек, TTL, LVDS, 422 жана башка сигналдардын дал келүүсү ашып кетүүсүнө жеткенде алгылыктуу болушу мүмкүн.