Extras din curs
I. Generalităţi şi criterii de performanţă ale circuitelor
digitale
În proiectele tradiţionale erau folosite componente analogice care au un preţ
relativ redus, însă, dezavantajele principale ale sistemelor analogice constau în
sensibilitate la variaţiile de temperatură, îmbătrânirea mai rapidă a componentelor şi
dificultatea de a îmbunătăţi sistemul cu noi caracteristici.
Sistemele digitale elimină abaterile cauzate de variaţiile de temperatură, iar
îmbunătăţirea caracteristicilor sistemului la un moment dat se poate realiza foarte
uşor prin modificarea softului procesorului programabil conţinut de sistem.
În continuare se va face o prezentare a circuitelor digitale complexe existente pe
piaţă, prezentare a care va facilita introducerea în discuţie a circuitelor logice
programabile. Tototdată vor fi prezentae şi câteva criterii de performanţă utile în
selectarea circuitului digital adecvat aplicaţiei dezvoltate.
A. Comparaţie între diferitele tipuri de circuite digitale
În cazul proiectelor care necesită procesarea în timp real a semnalelor, există în
ultima perioadă de timp o multitudine de noi produse şi tehnologii care sunt din ce în
ce mai „inteligente”, rapide, miniaturizate şi cu posibilităţi de interconectare sporite.
Această varietate de produse îngreunează alegerea pe care trebuie să o facă
proiectanţii vizavi de arhitectura optimă pentru procesarea în timp real a semnalelor.
În continuare se va încerca stabilirea unui set de criterii care să uşureze alegerea
unei arhitecturi optime.
Principalele circuite digitale complexe sunt:
- Pprocesoare digitale de semnal (DSP-uri = Digital Signal Processor)
- Microcontrolerele (MCU)
- Microprocesoare de uz general / microprocesoare cu set redus de instrucţiuni
(GPP/RISC = General Purpose Processor / Reduced Instruction Set
Computer)
- Arii de porţi logice programabile (FPGA = Field Programmable Gate Arry)
- Circuite integrate dedicate (ASIC = Applicattion-Specific Integrated Circuit)
În continuare se va face o comparaţie între cele cinci arhitecturi de circuite
digitale ţinându-se cont de câteva criterii:
• timp de lansare pe piaţă - primă importanţă
• performanţa - primă importanţă
• preţ - primă importanţă
• facilităţi de dezvoltare - primă importanţă
• consum de putere - importanţă medie
• flexibilitate ulterioară - importanţă redusă
După cum se poate observa fiecărui criteriu i s-a acordat un anumit grad de
importanţă. În continuare va fi discutat fiecare criteriu în parte.
Timp de lansare pe piaţă. Acest criteriu se referă la perioada de timp necesară ca un
produs să devină disponibil pe piaţă. Acest criteriu este de maximă importanţă
datorită perioadei de viaţă scurte a produselor din acest sector, perioadă care poate
varia de la câteva lunii la câţiva ani. Se spune că acest criteriu conduce şi dă ritmul
de dezvoltare în industria de profil.
Capitolul 1
4
Acest timp este alcătuit din două componente:
1. Faza de proiectare, care depinde de efortul economic depus;
2. Faza de fabricaţie, care depinde în cea mai mare măsură de tehnologia
de fabricaţie aleasă.
În industria electronică a bunurilor de larg consum există o tendinţă clară de
reducere a timpului până la care se ajunge la producţia în masă dar şi a timpului de
menţinere pe piaţă a unui produs (figura 1).
Reducerea timpului de lansare pe piaţă duce la mărirea profitului aşa cum se
prezintă în figura 2. Prima companie care lansează pe piaţă un produs nou ocupă cu
aproximativ 40% mai mult decât următoarea companie.
5 10 15 20
Ani
1 milion
PCS Cellular PC VCR TV color TV cablu
TV albnegru
Bucăţi
DVB
DVD
Start pe piata
Vârful pietii
Sfârtitul
ferestrei de piata
Profit pentru NR.1
pe piata
Profit redus pentru
plutonul doi pe piata
Figura 1 Dinamica schimbărilor în industria
electronică
Figura 2 Importanţa scurtării timpului de lansare pe piaţă a
unui produs
Performanţa. Acest criteriu determină capacitatea unui produs de a îndeplini o
anumită sarcină. Există mai multe moduri de a măsura performanţa unui produs, în
general aceasta este exprimată în: MIPS (milioane de instrucţiuni per secundă),
MMACS (milioane de multiplicări şi acumulări per secundă) sau mai simplu în MHz
(milioane de perioade de tact per secundă).
Importanţa criteriului performanţă poate să scadă când sunt impuse constrângeri
legate de preţul produsului şi de consumul de putere.
Preţul. Importanţa acestui criteriu de selecţie este strâns legată de segmentul de
piaţă căruia îi este adresat produsul. Dacă produsul este orientat către zona
consumatorilor casnici, preţul poate fi foarte important, dacă produsul este însă
orientat spre zona de afaceri şi militară preţul poate să scadă ca şi importanţă.
Facilităţi de dezvoltare/proiectare. Acest criteriu însumează alte criterii cum ar fi:
suportul acordat pentru produsul respectiv, costurile de dezvoltare şi uneltele de
dezvoltare. Cu cât este mai consistent suportul primit de proiectant de la producător
cu atât se va realiza o dezvoltare mai rapidă a produsului. Este de dorit ca
producătorul să ofere software de dezvoltare şi testare, plăci de evaluare, algoritmi.
Consumul de putere. Acest criteriu este important în special în cazul produselor care
necesită portabilitate, consumul mai redus de putere traducându-se printr-o viaţă mai
lungă a bateriei. De asemenea un consum de putere scăzut mai poate însemna şi o
disipare mai redusă de căldură.
Preview document
Conținut arhivă zip
- Curs_1_Introducere.pdf
- Curs_2.pdf
- Curs_3_4.pdf
- Curs_5.pdf
- Curs_6_7.pdf
- Curs_8.pdf