Лекция № 28 - 30: «Обеспечение помехоустойчивости ЭВА».
I. Причины возникновения помех.
Классификация помех.
Основные причины вызывающие искажения сигналов.
II. Подходы к оценке помех и способы их снижения.
Помехи в «коротких» связях.
Помехи при соединении элементов длинными связями.
Наводки по цепям питания и методы их уменьшения.
Применение экранов в ЭВМ.
Обеспечение помехоустойчивости ЭВА.
Надежность и достоверность работы ЭВМ и систем зависят от их помехозащищенности по отношению к внешним и внутренним, случайным и регулярным помехам. От правильного решения задачи обеспечения помехоустойчивости элементов и узлов ЭВМ зависят как сроки разработки изготовления и наладки ЭВМ, так и нормальное ее функционирование в процессе эксплуатации.
Причины возникновения помех.
Помехой для вычислительного устройства является внешнее или внутреннее воздействие, приводящее к искажению дискретной информации во время ее хранения, преобразования, обработки или передачи.
Так как информационные сигналы в ЭВМ имеют электрическую природу, то при конструировании необходимо учитывать помехи той же природы, как наиболее вероятные источники искажения информации.
Существует большое число различного рода помех оказывающих влияние на работу логических, запоминающих и других устройств ЭВМ.
Классификация помех.
Помехи классифицируют по причине наведения, характеру проявления и пути распространения (рис. 28.1).
|
|
|
Рис. 28.1. Классификация помех в ЭВМ
В ЭВМ чаще всего могут использоваться потенциальные системы элементов, в которых состояния «1» и «0» кодируются соответственно высоким (низким) и низким (высоким) уровнями напряжения.
Помеха, накладываемая на эти напряжения, приводит к ошибочному срабатыванию схем, когда ее амплитуда усиливается по мере распространения вдоль цепочки элементов и связей между ними. Допустимое напряжение помехи на входе элемента равно амплитуде сигнала, отсчитанного от уровня 
или 
(в случае кодирования состояния «1» высоким потенциалом, а состояния «0» — низким потенциалом), который приводит к появлению на выходе элемента сигнала равной амплитуды.
Отсюда максимально допустимое значение помехи на входе элемента для низкого и высокого уровней соответственно
, 
, где 
— напряжение, при котором модуль коэффициента усиления элемента по напряжению равен единице (порог срабатывания элемента).
Основные причины, вызывающие искажения сигналов
Основные причины, вызывающие искажения сигналов при прохождении их по цепям ЭВМ, следующие:
а) отражения от несогласованных нагрузок и от различных неоднород-ностей в линиях связи;
|
|
|
б) затухание сигналов при прохождении их по цепям последовательно соединенных элементов;
в) ухудшение фронтов и задержки, возникающие при включении нагрузок с реактивными составляющими;
г) задержки в линии, вызванные конечной скоростью распространения сигнала;
д) перекрестные помехи;
е) паразитная связь между элементами через цепи питания и заземления;
ж) наводки от внешних электромагнитных полей.
Степень влияния каждого из перечисленных факторов на искажение сигналов зависит от характеристик линии связи, логических элементов и сигналов, а также от конструктивного выполнения всей системы элементов и связей, т. е. ЭВМ.
Причины роста влияния помех
Борьба с помехами актуальна из-за следующих причин:
1. Энергетический уровень информационных сигналов имеет тенденцию к уменьшению (повышение частоты и снижение перепада напряжений), а энергетический уровень внешних помех непрерывно увеличивается.
2. Увеличение взаимного влияния элементов из-за уменьшения габаритных размеров активных элементов и линий связи между ними, а также увеличения плотности их размещения.
3. Возрастание уровня помех из-за усложнения системы, в частности увеличения числа внешних устройств, которые содержат большое количество электромеханических узлов.
|
|
|
4. Внедрение вычислительной техники во все сферы человеческой деятельности.
Дата добавления: 2018-05-30; просмотров: 1133; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!