Функциональная структура

Функциональная сложность МЭА Форма конструктивного исполнения при числе элементов в ИМС

элементов и компонентов. В то же время, как доказано экспериментально, функциональная сложность ИМС мало влия--ет на их надежность, что обусловлено интегрально-групповой технологией изготовления микросхем. Этого также не учитывают рассмотренные методики расчета. И наконец, статистические методы расчета базируются на статистике •фиксации отказов отдельных элементов ИМС без анализа механизмов и причин отказов. Поэтому они нуждаются в совершенствовании по мере изучения физики отказов ИМС. В настоящее время статистические методы расчета надежности применяются для сравнительной, ориентировочной оценки надежности альтернативных решений при выборе варианта проектируемой ИМС, а также для сравнения надежности проектируемой ИМС с имеющимися аналогами. При таких расчетах абсолютная ошибка расчета не играет большой роли и не предъявляется жестких требований к достоверности исходной информации о надежности ИМС, БИС, МСБ, их элементов и компонентов.

Аппаратура третьего поколения выполняется на ИС первой и второй степени интеграции, являющихся функциональными модулями, из которых можно скомпоновать более сложные узлы. Конструктивно такие узлы представляют собой двустороннюю или многослойную печатную плату с установленными на ней ИС ( В. 10). Подобные конструкции имеют высокую плотность компоновки, их функциональная сложность соответствует сложности блока первых поколений. Применение кор-пусированных ИС позволило повысить надежность, степень унификации, взаимозаменяемость, уменьшить габариты, массу, иногда стоимость устройства по сравнению с РЭС второго поколения. Однако использование корпусированных ИС приводит к значительной потере объема При компоновке аппаратуры с использованием ИС первой и второй степени интеграции основной является проблема выполнения электрических связей между элементами. Ограничивающими факторами при повышении плотности компоновки плат являются шаг выводов ИС (2,5 мм) и минимальная ширина проводников и зазоров (0,15 мм).

Недостатки полупроводниковых ИМС на биполярных транзисторах в некоторой степени могут быть компенсированы ИМС на МДП-транзисторах. Интегральные устройства на основе различных МДП-структур находят широкое применение при проектировании ряда функционально законченных устройств, к которым относятся, например, постоянные и оперативные запоминающие устройства, электронные калькуляторы, микропроцессоры, а также микромощные устройства, предназначенные для использования в медицине и космических системах. Для ИМС на МДП-транзисторах характерны высокая надежность, низкое энергопотребление и большая функциональная сложность, что позволяет значительно снизить стоимость аппаратуры на их основе. Уровень, достигнутый в области проектирования ИМС на МДП-структурах, позволяет при равной функциональной сложности получать гораздо меньшие размеры элементов по сравнению с элементами биполярных полупроводниковых ИМС, причем процесс их изготовления включает меньшее количество технологических операций. При проектировании МДП-ИМС необходимо учитывать ряд общих ограничений, свойственных технологии изготовления полупроводниковых приборов, а также специфические аспекты МДП-технологии, в частности зависимость свойств МДП-приборов от свойств исходного полупроводникового материала и особенно от состояния поверхности полупроводниковой подложки, контактирующей с диэлектриком. Учет этих особенностей в процессе проектирования позволяет получить приборы с параметрами, изменение которых ограничено некоторыми допустимыми пределами, что обеспечивает выполнение заданной схемотехнической функции.

При разработке БИС возникает ряд задач и особенностей, не связанных с традиционными представлениями о расчете и проектировании электронной аппаратуры. Это обусловлено прежде всего структурой и конструкцией БИС, интегральной технологией их изготовления и областями применения. По мере совершенствования технологии микроэлектроники, с ростом степени интеграции элементов на подложке функциональная сложность БИС непрерывно возрастает, а выполняемые ими функции приближаются к аппаратурным. В настоящее время имеется реальная возможность построения на одной БИС малых вычислителей (калькуляторов), микропроцессоров, запоминающих устройств, различных преобразователей и т. д.

Функциональный состав. Функциональная сложность БИС и выбор базового элемента позволяют определить функциональный состав БИС, т. е. число базовых элементов, требуемых для реализации функции БИС.

Функциональная сложность 154 Функциональная точность 156 Функция аналоговая 303

К технико-экономическим параметрам относятся: стоимость, степень интеграции, объемно-габаритные показатели, функциональная сложность, надежность. Основными характеристиками цифровых устройств являются: входная /„» =/(MBX ); выходная 'вы* =/("вых) и передаточная ивых—/(ивк). На практике наиболее широко используется передаточная характеристика.

Развитие элементной базы электронной техники в настоящее время идет по пути уменьшения потребляемой мощности и стоимости, повышения быстродействия и надежности электронных систем. Функциональная сложность и степень интеграции ИМС все время повышаются. Малые ИМС первой и второй степеней интеграции (10—100 элементов на кристалле) вытесняются средними (2—3-й степени интеграции) и большими (3—4-й степени интеграции) ИМС. БИС рассматриваются как элементная база для построения ЭВМ четвертого поколения, где они будут составлять 90—98 % всего количества элементов, Основой элементной базы для ЭВМ являются микропроцессорные схемы и схемы памяти, которые реализуют функции основных узлов ЭВМ: арифметически-логического управления, ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ, интерфейса.

Функциональная сложность определяется основными параметрами интегральных микросхем: плотностью упаковки и степенью интеграции. Плотность упаковки характеризуется числом элементов (чаще всего транзисторов) на единицу объема кристалла и определяет уровень технологии. Их число может изменяться от нескольких элементов до нескольких тысяч элементов в 1 см3 кристалла.

сложность, обусловленная наличием большого числа элементов, входящих в состав прибора. С появлением интегральных схем функциональная сложность приборов меньше влияет на надежность, габариты и массу прибора;

Функциональная структура предприятия кроме подразделений, участвующих в основном процессе производства, включает в себя функциональные подразделения, выполняющие вспомогательные и обслуживающие процессы со своими подсистемами управления. Между этими подсистемами существуют свои связи в виде информационных и материальных потоков. Информационные потоки состоят из директивных управляющих сигналов (команд, программ) и отчетной информации о ходе производственного процесса. Обработка этих потоков информации и принятие решений входит в сферу деятельности АСУ производством.

3.5.4. Системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение (пакеты прикладных программ). Еще в 1966 г. в своей книге «Функциональная структура ОС 360» Б. Витт и В. Кларк писали: «... С точки зрения управления системой все прикладные программы, исполняемые на некоторой установке IBM-360, можно рассматривать как часть ее операционной системы». И в то же время почти всегда и везде встречается деление программного обеспечения ВС на две категории: системное ПО и прикладное ПО. Если исходить из целей, то они в этих двух ПО разные:

Г'ис. 4.1. Функциональная структура САПР

При проектировании гибридных ИМС общего применения разрабатывают, как правило, не отдельный тип микросхемы, а полный состав серии ИМС. Определяющими при этом являются логическая (функциональная) структура радиоэлектронного устройства и технологический процесс изготовления. Структура радиоэлектронного устройства определяет функциональный состав серии, т. е. число типов разрабатываемых ИМС.

При проектировании гибридных ИМС общего применения разрабатывают, как правило, не отдельный тип микросхемы, а полный состав серии ИМС. Определяющими при этом являются логическая (функциональная) структура радиоэлектронного устройства и технологический процесс изготовления. Структура радиоэлектронного устройства определяет функциональный состав серии, т. е. число типов разрабатываемых ИМС.

При неполадках в работе технологического оборудования энергоблока или появлении технологических ограничений гибкая функциональная структура ЭЧСР-М перестраивается. Например, при снижении давления свежего пара включается защитный контур регулирования давления по сигналу р min через миниселектор MIN а при отклю-

48.11. Функциональная структура ЭЧСР-М

В настоящее время создана микропроцессорная интегрированная АСУ ГЭС и ГАЭС [48.4], функциональная структура которой иллюстрируется схемой на 48.21. Как указывалось, АСУ являет-

48.21. Функциональная структура микропроцессорной АСУ ГЭС

48.30. Общая функциональная структура АПНУ

Функциональная структура СКУЭТО представлена на 49.10.

49.10. Функциональная структура СКУЭТО