точная сборка PCB, высокочастотная PCB, высокоскоростная PCB, стандартная PCB, многослойная PCB и PCBA.
Самая надежная фабрика по обслуживанию печатных плат и печатных плат.
С развитием современных систем беспроводной связи системы связи, такие как мобильная связь, радиолокационная и спутниковая связь, предъявляют более высокие требования к скорости переключения, мощности и интеграции приемопередающих переключателей. Поэтому исследования и разработки технологии шины VXI направлены на удовлетворение потребностей армии. Особые требования партии к модулю шины VXI имеют большое значение. Мы будем использовать идею виртуальных инструментов для реализации аппаратных схем в программном обеспечении. Радиочастотные переключатели, разработанные ниже, могут управляться непосредственно компьютером и могут быть легко подключены к системе тестирования шины VXI. Интеграция, максимальное применение компьютерных и микроэлектронных технологий в области тестирования сегодня имеет широкие перспективы развития.
1 Проектирование и реализация интерфейсных схем шины VXI
Шина VXI представляет собой расширение шины VME в области приборов и представляет собой модульную автоматизированную систему приборов, управляемую компьютером. Он опирается на эффективную стандартизацию и модульный подход к последовательной, универсальной, взаимозаменяемости и интероперабельности приборов шины VXI. Его открытая архитектура и модель интерполяции полностью соответствуют требованиям информационных продуктов. Он имеет преимущества быстрой передачи данных, компактной структуры, гибкой конфигурации и хорошей электромагнитной совместимости. Поэтому система очень удобна в настройке и использовании, и ее применение становится все более широким. Он постепенно становится предпочтительной шиной для интеграции высокопроизводительных тестовых систем.
Шина VXI представляет собой полностью открытую спецификацию модульной шины задней панели для различных производителей приборов. Оборудование шины VXI в основном делится на устройства, основанные на регистрах, устройства, основанные на сообщениях, и устройства, основанные на памяти. В настоящее время наибольшая доля (около 70%) в приложениях приходится на устройства, основанные на регистрации. Схема интерфейса на базе регистра шины VXI состоит в основном из четырех частей: буферный привод шины, схема адресации и декодирования, машина состояния реакции передачи данных, конфигурация и эксплуатация блока регистров. Из этих четырех частей, за исключением шинного буфера, реализованного чипом 74ALS245, остальные реализованы FPGA. Для проектирования и реализации используется чип FLEX10K EPF10K10QC208 - 3 и чип EPROM EPC1441P8, а также соответствующее программное обеспечение MAX + PLUS2.
1.1 Буферный привод шины
Эта часть завершает буферный прием или привод линий данных, адресных линий и линий управления в шине задней панели VXI для удовлетворения требований стандартного сигнала VXI. Для устройств A16 / D16 требуется буфер и привод шины данных D00I½D15. В соответствии с требованиями спецификации шины VXI, эта часть реализована двумя 74LS245, которые выбраны DBEN * (генерируются машиной состояния реакции передачи данных).
1.2 Схема адресации и декодирования
Линии адресации включают адресные линии A01 - A31, линии выбора данных DS0 * и DS1 * и длинные линии LWORD *. Линия управления включает в себя линию выбора адреса AS * и линию считывания / записи Write *.
Схема спроектирована с использованием метода проектирования схемы MAX + PLUS2. Конструкция осуществлялась с использованием имеющихся запасных частей из склада запасных частей с использованием двух 74688 и одного 74138.
Функциональный модуль расшифровывает адресную линию A15½A01 и линию изменения адреса AM5½AM0. Когда устройство адресуется, оно получает адресную информацию о линии адреса и линии изменения адреса и сравнивает ее с логическим адресом LA7½ LA0, установленным аппаратным переключателем адреса в этом модуле, если логическое значение на AM5½AM0 составляет 29H или 2DH (так как это устройство A16 / D16), а когда линии адреса A15 и A14 равны 1, а логическое значение на A13½A06 равно логическому адресу модуля, устройство выбирает адрес (CARDD * true). Затем результаты отправляются на следующий уровень управления декодированием, и регистр модуля в 16 - битном адресном пространстве выбирается путем декодирования адреса A01æ½A05.
1.3 Передача данных реагирует на состояние машины
Шины передачи данных представляют собой высокоскоростные асинхронные параллельные шины передачи данных, которые являются основным компонентом обмена информацией в системе VMEbus. Сигнальные линии шины передачи данных можно разделить на три группы: линии адресации, линии передачи данных и линии управления.
Этот раздел разработан с использованием метода проектирования текстового ввода MAX + PLUS2. Из - за сложных временных рядов DTACK *, язык AHDL был спроектирован и реализован через машину состояния.
Функциональный модуль настраивает контрольные сигналы в шине задней панели VXI и обеспечивает синхронизацию и контрольные сигналы для стандартного цикла передачи данных (генерирует DBEN * для передачи данных, DTACK * для ответного сигнала, необходимого шине для завершения передачи данных). Во время передачи данных системный контроллер сначала адресует модуль и устанавливает на эффективный уровень соответствующие линии выбора адреса AS *, DS0 *, DS1 * и WRITE *, которые контролируют направление передачи данных. Когда модуль обнаруживает совпадение адресов и контрольная линия работает, DTACK * выводится на низкий уровень, чтобы подтвердить контроллеру шины, что данные размещены на шине данных (цикл чтения) или что данные были успешно приняты (цикл записи).
1.4 Реестр конфигурации
Каждое устройство шины VXI имеет набор « регистров конфигурации». Главный системный контроллер, читая содержимое этих регистров, получает некоторую базовую информацию о конфигурации устройства шины VXI, такую как тип устройства, модель, производитель, адресное пространство (A16, A24). А32) и требуемое пространство для хранения и т.д.
Основные регистры конфигурации шинного оборудования VXI включают: регистр идентификации, регистр типа устройства, регистр состояния и регистр управления.
Эта часть схемы спроектирована с использованием метода проектирования схемы MAX + PLUS2 с использованием чипа 74541 и созданных им функциональных модулей.
Регистры ID, DT и ST являются регистрами только для чтения, а регистры управления - регистрами только для чтения. В этой конструкции шины VXI в основном используются для управления включением и отключением этих переключателей, поэтому до тех пор, пока данные записываются в регистр канала, можно контролировать состояние всасывания или отключения переключателя реле, а состояние реле запроса также читается из регистра канала. Данные хорошие. В соответствии с требованиями конструкции модуля в соответствующий бит данных записывается соответствующий контент, что позволяет эффективно управлять радиочастотными переключателями функционального модуля.
2 Модульные функциональные схемы
Каждое устройство шины VXI имеет набор « регистров конфигурации». Главный системный контроллер, читая содержимое этих регистров, получает некоторую базовую информацию о конфигурации устройства шины VXI, такую как тип устройства, модель, производитель, адресное пространство (A16, A24). А32) и требуемое пространство для хранения и т.д.
Диапазон частот радиочастотных цепей составляет от 10 кГц до 300 ГГц. По мере увеличения частоты радиочастотные схемы демонстрируют некоторые характеристики, отличные от низкочастотных схем и схем постоянного тока. Поэтому при проектировании PCB - панелей радиочастотных схем необходимо уделять особое внимание влиянию радиочастотных сигналов на PCB - панели. Схема радиочастотного переключателя управляется шиной VXI. Чтобы уменьшить проектные помехи, часть схемы интерфейса шины и функциональная схема радиочастотного переключателя соединяются плоским кабелем. Ниже в основном описывается конструкция панели PCB функциональной схемы радиочастотного переключателя.
2.1 Раскладка компонентов
Электромагнитная совместимость - это способность электронной системы нормально работать в соответствии с требованиями конструкции в конкретной электромагнитной среде. Для конструкции радиочастотных схем PCB электромагнитная совместимость требует, чтобы каждый модуль схемы, насколько это возможно, не производил электромагнитного излучения и обладал определенной способностью противостоять электромагнитным помехам. Компоновка компонентов напрямую влияет на помехи и помехоустойчивость самой схемы. Это также напрямую влияет на производительность проектируемых схем.
Общие принципы компоновки: элементы должны быть расположены, насколько это возможно, в одном и том же направлении, выбирая направление PCB для входа в сварочную систему, можно уменьшить или даже избежать плохой сварки; Интервал между элементами должен быть не менее 0,5 мм, чтобы соответствовать требованиям к сварке элемента. Если пространство пластины PCB позволяет, расстояние между элементами должно быть как можно шире.
Разумная компоновка компонентов также является предпосылкой разумной проводки, поэтому ее следует рассматривать в комплексе. В этой конструкции реле используется для преобразования радиочастотных сигналов, поэтому реле должно быть как можно ближе к входному и выходному концам сигнала, чтобы минимизировать длину радиочастотной линии сигнала и сделать рациональную компоновку для следующей работы. Соображения
Кроме того, схемы радиочастотных переключателей управляются шиной VXI, и влияние радиочастотных сигналов на контрольные сигналы шины VXI также является вопросом, который необходимо учитывать при компоновке.
2.2 Подключение
После того, как компоновка компонентов в основном завершена, необходимо начать проводку. Основной принцип проводки: при условии, что плотность сборки позволяет, старайтесь использовать конструкцию проводки низкой плотности, сигнальная проводка как можно толще, что способствует согласованию сопротивлений.
Для радиочастотных схем нерациональная конструкция направления, ширины и расстояния между линиями сигнала может привести к перекрестным помехам между линиями передачи сигнала; Кроме того, сам системный источник питания также имеет шумовые помехи, поэтому при проектировании радиочастотных схем PCB необходимо учитывать в комплексе. Подключение разумное.
При проводке все линии должны быть удалены от границы пластины PCB (около 2 мм), чтобы избежать отключения или скрытых опасностей при изготовлении пластины PCB. Линия электропитания должна быть как можно шире, чтобы уменьшить сопротивление кольца. В то же время направление линии электропитания и наземной линии согласуется с направлением передачи данных и улучшает помехоустойчивость. Сигнальные линии должны быть как можно короче, а количество пробоин должно быть сведено к минимуму; Подключения между компонентами должны быть как можно короче, чтобы уменьшить параметры распределения и взаимные электромагнитные помехи; Несовместимые сигнальные линии должны быть как можно дальше друг от друга и стараться избегать параллельной проводки, сигнальные линии спереди и сзади должны быть перпендикулярны друг другу: при проводке угол поворота должен быть 135 градусов, чтобы избежать прямых поворотов.
В вышеупомянутой конструкции пластины PCB используют четырехслойную пластину. Чтобы уменьшить влияние радиочастотных сигналов на сигналы управления шиной VXI, две линии сигнала были помещены на два промежуточных слоя, а радиочастотные линии были защищены лентой заземления.
2.3 Линии электропитания и заземления
Проводка, которая требует особого внимания при проектировании PCB радиочастотных схем, является правильной проводкой силовых и наземных линий. Разумный выбор источника питания и заземления является важной гарантией надежной работы прибора. Значительное количество источников помех на PCB - панелях радиочастотных схем генерируется источником питания и наземными линиями, из которых наибольшая шумовая помеха возникает от наземных линий. В зависимости от величины тока пластины PCB линии электропитания и заземления должны быть сконструированы как можно толще и короче, чтобы уменьшить сопротивление контура. В то же время направление линии электропитания и наземной линии совпадает с направлением передачи данных, что помогает повысить устойчивость к шуму. Если позволяют условия, старайтесь использовать многослойные пластины, четырехслойные пластины на 20 дБ ниже двухсторонних, шестислойные - на 10 дБ ниже четырехслойных.
В четырехслойной пластине PCB, разработанной в этой статье, верхний и нижний слои предназначены для заземления. Таким образом, независимо от того, какой слой промежуточного слоя является слоем питания, физические отношения между слоем питания и заземлением очень близки, образуя большой развязывающий конденсатор, который уменьшает помехи, вызванные заземлением.
В подземном слое используется большая площадь меди. Большие площади имеют следующие функции:
(1) ЭМС. Для больших площадей заземления или электричества медь будет служить экраном.
(2) Технологические требования PCB. Как правило, для обеспечения того, чтобы эффект гальванического или ламинированного покрытия не деформировался, медь наносится на слой PCB с меньшим количеством проводки.
(3) Требование целостности сигнала обеспечивает полный путь возврата высокочастотного цифрового сигнала и уменьшает проводку сети постоянного тока.
(4) Для отвода тепла, установки специального оборудования требуется медное покрытие и так далее.
3 Выводы
Система шины VXI представляет собой полностью открытую во всем мире модульную систему шины приборов, предназначенную для нескольких производителей. Это новейшая в мире система измерительной шины. Выше в основном описывается разработка модуля радиочастотного переключателя на основе шины VXI. Была представлена конструкция интерфейса шины для функциональной схемы модуля радиочастотного переключателя и конструкция платы PCB. В радиочастотных переключателях используется управление шиной VXI, что повышает гибкость работы переключателя и удобство использования.
