РАЗМЕЩЕНИЕ ЭРЭ НА МОНТАЖНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

РАЗМЕЩЕНИЕ ЭРЭ НА МОНТАЖНОМ ПРОСТРАНСТВЕ. В соответствии с заданием монтажное пространство - печатная плата 95х130 мм. Для размещения микросхем DD1-DD13 и разъема Х1 разобьем монтажное пространство на 14 посадочных мест, из которых место К14 отведем под разъем рис.2.1 . К1 К2 К3 К4 К5 К6 К7 К8 К9 К10 К11 К12 К13 К14 Рис. 2.1 Составим матрицу расстояний для приведённой платы К1 К2 К3 К4 К5 К6 К7 К8 К9 К10 К11 К12 К13 К14 К1 0 1 2 3 1 2 3 4 2 3 4 5 3 4 К2 1 0 1 2 3 1 2 3 3 2 3 4 4 3 К3 2 1 0 1 3 2 1 2 4 3 2 3 4 3 К4 3 2 1 0 4 3 2 1 5 4 3 2 4 3 К5 1 2 3 4 0 1 2 3 1 2 3 4 2 3 К6 2 1 2 3 1 0 1 2 2 1 2 3 3 2 К7 3 2 1 2 2 1 0 1 3 2 1 2 3 2 К8 4 3 2 1 3 2 1 0 4 3 2 1 3 2 К9 2 3 4 5 1 2 3 4 0 1 2 3 1 2 К10 3 2 3 4 2 1 2 3 1 0 1 2 2 1 К11 4 3 2 3 3 2 1 2 2 1 0 1 2 1 К12 5 4 3 2 4 3 2 1 3 2 1 0 2 1 К13 3 4 4 4 2 3 3 3 1 2 2 2 0 1 К14 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 0 Приведём полный граф электрической принципиальной схемы рис. 2.2 . Элементы 1 12 - микросхемы КР1531ЛА3, элемент 13 - микросхема КР1531ЛА4, а элемент 14 - разъём. рис. 2.2. Матрица смежности этого графа имеет вид К1 К2 К3 К4 К5 К6 К7 К8 К9 К10 К11 К12 К13 К14 К1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 2 К2 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 2 К3 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 2 К4 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 2 К5 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 2 К6 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 2 К7 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 2 К8 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 2 К9 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 2 К10 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 3 0 К11 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 3 0 К12 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 3 0 К13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 3 1 3 К14 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0 0 3 1 Для размещения корпусов микросхем на печатной плате воспользуемся последовательным алгоритмом размещения 1 Устанавливаем в какую-либо позицию любой из элементов. 2 Выбираем элемент для установки на текущем шаге. Для этого определяем коэффициент связности всех не установленных элементов с ранее установленными по матрице смежности 2.1 где aij - число связей с ранее установленными элементами Vi - общее число связей элемента 2 Выбираем элемент с максимальным коэффициентом связности Ф. 3 Пытаемся установить выбранный элемент в одну из незанятых позиций.

Считаем для этой позиции F по формуле 2.2 где aij - количество связей между i-м и j-м элементами rij - расстояние между элементами, берётся из матрицы расстояний fij - элемент матрицы весовых коэффициентов 4 Повторяем пункт 3 для всех свободных позиций на печатной плате.

Окончательно устанавливаем выбранный элемент в позицию с минимальным F. 5 Повторяем пункты 2 - 4 пока не установим все элементы.

Произведём размещение элементов по вышеописанному алгоритму.

В нашем случае, поскольку все элементы равноправны, матрица весовых коэффициентов в формуле 2.2 будет единичной, поэтому этот параметр мы указывать не будем.

В первую очередь установим разъём в позицию К14, т.к. его положение жёстко определено конструкторскими ограничениями.

Вычислим коэффициенты связности Ф1 Ф2 Ф3 Ф4 Ф5 Ф6 Ф7 Ф8 Ф9 2 7 Ф10 Ф11 Ф12 0 6 0 Ф13 3 12 Выбираем элемент DD1. Поскольку позиции К10,К11,К12 и К13 равноценны с точки зрения минимума длинны связи с разъёмом, то установим DD1 в позицию К13. Снова рассчитываем коэффициенты связности Ф2 Ф3 Ф4 Ф7 3 7 Ф5 Ф6 Ф8 Ф9 2 7 Ф10 Ф11 Ф12 0 6 0 Ф13 3 12 Из наиболее связанных выбираем элемент DD2. Расчитываем F для позиций К9, К10, К11 и К12 как наиболее подходящих для установки, поскольку F для остальных позиций будет заведомо больше, и его расчёт не имеет смысла.

F9 1 1 2 2 5 F10 F11 F12 1 2 2 1 4 Устанавливаем элемент DD2 в позицию К10. Снова рассчитываем коэффициенты связности Ф3 4 7 Ф4 Ф7 Ф5 Ф6 3 7 Ф8 Ф9 2 7 Ф10 Ф11 1 6 Ф12 0 6 0 Ф13 3 12 Из наиболее связанных выбираем элемент DD3. Рассчитываем F для позиций К9 и К11 F9 1 1 1 1 2 2 6 F11 1 2 2 1 4 Устанавливаем элемент DD3 в позицию К11. Снова рассчитываем коэффициенты связности Ф4 Ф5 Ф6 Ф7 Ф8 Ф9 3 7 Ф12 Ф10 Ф11 1 6 Ф13 3 12 Из наиболее связанных выбираем элемент DD4. Рассчитываем F для позиций К9 и К12 F9 1 1 0 1 0 2 2 2 5 F12 1 2 0 2 0 1 2 1 4 Устанавливаем элемент DD4 в позицию К12. Аналогичные расчёты проводим до тех пор, пока не расставим все элементы по позициям печатной платы. В результате расчётов получаем следующее размещение микросхем на плате DD10 DD11 DD13 DD12 DD9 DD8 DD6 DD7 DD5 DD2 DD3 DD4 DD1 XS1 Рис. 2.3 Сборочный чертёж получившейся печатной платы приводится в графической части. 3.