8 (495) 988-61-60

Без выходных
Пн-Вск с 9-00 до 21-00

Назначение и устройство грм


Устройство, Принцип Работы и Назначении, Основные Неисправности, Способы Диагностики и Ремонта

Основой любых силовых агрегатов и главной составляющей двигателей внутреннего сгорания является сложный газораспределительный механизм (ГРМ). Назначение газораспределительного механизма состоит в управлении впускными и выпускными клапанами двигателя. На такте впуска он открывает впускной клапан, смесь, состоящая из воздуха и топлива или воздуха (для дизельных двигателей), попадает в камеру сгорания. На такте выпуска — открытием выпускного клапана из камеры сгорания ГРМ удаляет отработанные газы.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из следующих элементов:

  1. Распределительный вал — изготовляется из чугуна или стали — в задачу которого входит открывание/закрывание клапанов газораспределительного механизма при работе цилиндров. Он монтируется в картере, который перекрывает крышка газораспределительного механизма, или в головке блока цилиндра. При вращении вала на цилиндрических шейках происходит воздействие на клапан. На него воздействуют кулачки, расположенные на распределительном валу. На каждый клапан воздействует свой кулачек.
  2. Толкатели, изготовленные также из чугуна или стали. В их задачу входит передача усилия от кулачков на клапаны.
  3. Клапаны впускные и выпускные. В их задачу входит подача топливно-воздушное смеси в камеру сгорания и удаления отработочных газов. Клапан представляет из себя стержень с плоской головкой. Основным отличием впускных и выпускных клапанов является диаметр головки. Впускной состоит из стали с хромированным покрытием, а выпускной — из жаропрочной стали. Клапанный стержень изготавливается в виде цилиндра с канавкой, необходимой для фиксирования пружины. Клапана двигаются только по направлению ко втулкам. Чтоб масло не попадало в камеру сгорания цилиндра, производят установку уплотнительного колпачка. Его изготавливают из маслостойкой резины. На каждый клапан крепятся внутренняя и наружная пружина, для крепления используют шайбы, тарелки.
  4. Штанги. Они необходимы для передачи усилия от толкателей к коромыслу.
  5. Привод газораспределительного механизма. Он передает вращение коленвала на распредвал и тем самым приводит его в движения, причем движется он со скоростью в 2 раза меньше, чем скорость коленвала. На 2 вращения коленвала распредвал делает 1 вращение — это и называется рабочим циклом, при котором происходит 1 открытие клапанов.
Схема устройства ГРМ

Схема устройства ГРМ

Таково устройство ГРМ и общая схема газораспределительного механизма. Теперь следует разобраться, каков принцип работы газораспределительного механизма.

Устройство ГРМ

Работа газораспределительного механизма

Работа системы газораспределения поделена на четыре фазы:

  1. Впрыск топлива в камеру сгорания цилиндра.
  2. Сжатие.
  3. Рабочий ход.
  4. Удаления газов из камеры сгорания цилиндра.

Рассмотрим подробнее принцип действия газораспределительного механизма.

  1. Подача топлива в камеру сгорания цилиндра происходит за счет движения коленвала, который передает свое усилие на поршень и он начинает движения из так называемой ВМТ (это точка, выше которой поршень не поднимается) в НМТ (это точка, соответственно, ниже которой поршень не опускается). При этом движении поршня одновременно открывается впускной клапан и топливно-воздушная смесь заполняет камеру сгорания цилиндра. Впрыснув положенное количество топливно-воздушной смеси клапан закрывается. При этом коленвал поворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
  2. Сжатие. Дойдя до НМТ поршень продолжает свое движение. Меняя свое направление в ВМТ, в этот момент в цилиндре и происходит сжатие топливно-воздушной смеси. При подходе поршня к высшей точке фаза сжатия заканчивается. Коленчатый вал продолжает свое движения и поворачивается на 360 градусов. И на этом фаза сжатия закончена.
  3. Рабочий ход. Воздушно-топливная смесь воспламеняется свечей зажигания, когда поршень находится в высшей точке цилиндра. При этом достигается максимальный момент сжатия. Затем поршень начинает двигаться к нижней точке цилиндра, так как на поршень оказывают огромное давление газы, образовавшиеся при горении воздушно-топливной смеси. Это движение и есть рабочий ход. При опускании поршня до НМТ фаза рабочего хода считается завершенной.
  4. Удаления газов из камеры сгорания цилиндра. Поршень движется к высшей точке цилиндра, все это происходит при усилии, которое оказывает коленчатый вал газораспределительного механизма двигателя. При этом открывается выпускной клапан и поршень начинает избавлять камеру сгорания цилиндра от газов, которые образовались после сгорания топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра. После достижения высшей точки и освобождения ее от газов. Поршень начинает свое движение в низ. Когда поршень доходит да НМТ, то рабочая фаза удаления газов из камеры сгорания цилиндра считается законченной, а коленчатый вал совершает оборот на 720 градусов от своего начального положения.

Для точной работы клапанов газораспределительной системы происходит синхронизация с работой коленчатого вала двигателя.

Неисправности ГРМ

Основные неисправности газораспределительного механизма:

  • Уменьшение компрессии и хлопки в трубопроводах. Как правило, происходит после появления нагара, раковин на поверхности клапана, их прогорания, причиной чего является не плотное прилегания впускных и выпускных клапанов к седлам. Также оказывают влияние такие факторы, как деформации ГБЦ, поломка или износ пружин, заедание клапанного стержня во втулке, полное отсутствие промежутка между коромыслом и клапанами.
  • Уменьшение мощности, троение мотора, а также металлические стуки. Появляются эти признаки, потому что впускные и выпускные клапана не полностью открываются, и часть воздушно-топливной смеси не попадает в камеру сгорания цилиндра. Следствием этого является большой тепловой зазор или поломка гидрокомпенсатора, что и становится причиной неполадки и не штатной работы клапанов.
  • Механический износ деталей, таких как: направляющих втулок коленвала, шестерни распредвала, а также смещение распредвала. Механический износ деталей, как правило, происходи при достаточном сроке работы мотора и работы двигателя в критических пределах.
  • Так же происходит выход из строя двигателя по причине износа зубчатого ремня, который имеет свой гарантийный срок службы, цепи, которая при длительном сроке работы и постоянном на нее воздействии становится менее работоспособной, успокоителя цепи и натяжителя зубчатого ремня.

В данных случаях не редко заменяют газораспределительный механизм, однако возможен и ремонт поврежденной детали газораспределительного механизма.

ГРМ

Неисправности ГРМ

Диагностика ГРМ

Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны.

Неплотное примыкание клапанов к гнездам обнаруживается по таким показателям: хлопки, возникающие иногда во впускной либо выпускной трубе, уменьшение мощности мотора. Факторами неплотного закрытия клапанов могут быть:

  • возникновение нагара на поверхности клапанов и гнезд;
  • формирование раковин на рабочих фасках и искривление головки клапана;
  • неисправность пружин клапанов.

Неполное открытие клапанов сопровождается стуком в троящем моторе и уменьшением его мощности. Данная поломка возникает в следствии значительного промежутка меж стержнем клапана и носком коромысла. К характерным поломкам для ГРМ нужно причислить кроме того изнашивание шестерен распредвала, толкателей, направляющих клапана, смещение распредвала и изнашивание втулок и осей коромысел.

Диагностика ГРМ

Практика демонстрирует, что на газораспределительный механизм приходится примерно четвертая часть всех отказов мотора, а уже на предотвращение этих отказов и восстановление ГРМ уходит 50% трудоёмкости обслуживания и ремонтных работ. Для диагностирования поломок применяют следующие параметры:

  1. определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
  2. измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
  3. измеряют промежуток между клапаном и седлом.

Измерение фаз газораспределения

Подобное диагностирование ГРМ двигателя выполняется на заглушенном моторе с помощью особого набора устройств, среди которых имеются указатель, моментоскоп, малка-угломер и прочие дополнительные приборы. Для того, чтобы фиксировать период раскрытия впускного клапана на 1-ом цилиндре, необходимо покачивать вокруг своей оси коромысло, а далее направить коленвал мотора до момента появления зазора меж клапаном и коромыслом. Малка-угломер для замера разыскиваемого зазора ставится прямо на шкив коленвала.

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Тепловой зазор измеряют при помощи набора щупов либо иного особого устройства. Это набор из металлических пластинок длиной в 100мм, толщина которых обязана быть не больше 0,5мм. Коленвал мотора поворачивают вплоть до верхней предельной точки, в период такта сжатия подобранного для контроля цилиндра. Непосредственно благодаря щупам разной толщины, поочередно вставляемым в сформировавшееся отверстие, и измеряется зазор.

Данный метод не может дать результата при диагностировании ГРМ, когда неравномерен износ торца штока и бойка коромысла, а трудоемкость этого метода весьма значительная. Увеличить точность замеров позволяет особое устройство, которое состоит из корпуса и индикатора по типу часов. Подпружиненная подвижная рама содержит персональное соединение с ножкой этого индикатора. Раму фиксируют между коромыслом и клапанной пружиной. Когда открывается клапан, в период поворота коленвала, на индикаторе ставят 0. Распознает тепловой зазор последующее показание прибора, снимаемое в период поворота коленвала.

Определение промежутка между клапаном и седлом

Его можно оценить по объему воздуха, который будет выходить через уплотнитель перекрытых клапанов. Эта процедура прекрасно объединяется с чисткой форсунок. Когда они уже сняты, убирают валики коромысел и прикрывают все клапаны. Затем в камеру сгорания под большим давлением происходит подача сжатого воздуха. Поочередно на любом из контролируемых клапанов ставят устройство, которое позволяет измерить расход воздуха. Если потеря воздуха превысит разрешенную, выполняется ремонт газораспределительного механизма.

Диагностика ГРМ

Процесс ремонта ГРМ

Частенько необходимо производить техническое обслуживание газораспределительного механизма. Основной проблемой являются износ шеек, кулачков вала и увеличение зазоров в подшипниках. Для того, чтобы устранить зазор в подшипниках коленчатого вала, производят его ремонт путем шлифовки опорных шеек и углубления канавок для подачи масла. Шейки нужно отшлифовать под ремонтный размер. После завершения ремонтных работ по восстановлению коленвала, нужно произвести проверку высоты кулачков.

Ремонт ГРМ

На опорных поверхностях под шейки коленвала не должно быть никаких даже самых незначительных повреждений, а корпуса подшипников обязаны быть без трещин. После чистки и промывки распредвала обязательно нужно проверить зазор между его шейками и отверстием опоры головки цилиндра.

Для определения точного зазора требуется знать диаметр шейки распредвала, это позволит произвести установку соответствующего ей подшипника. Установив его на корпус, замерьте внутренний диаметр подшипника, затем отнимите его от диаметра шейки и таким образом найдете величину зазора. Он не может превышать 0,2мм.

Цепь не должна иметь никаких механических повреждений, быть растянутой более чем на 4мм. Цепь газораспределительного механизма можно регулировать: отверните стопорный болт на пол оборота, поверните коленвал на 2 оборота, затем стопорный болт нужно повернуть до упора.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

TIME and DESIGN Inc.

Творческий опыт в Японии
Привет! Я Юки и дизайнер продуктов. Я работаю с местными японскими мастерами, и вы тоже можете.
Мы здесь, чтобы служить глобально мыслящему сообществу дизайнеров, которое верит в силу сотрудничества. Мы уверены, что инновации происходят из разнообразия вдохновения со всех уголков земли.
ВРЕМЯ и ДИЗАЙН
Мы креативны, мы качество, у нас неограниченный потенциал.
Мы современны и мы традиции.
Мы Япония, и мы хотим связаться с вами.


◆ Learn
Посмотрите мои видео! Я рассказываю о своем творческом опыте в Японии.

YouTube


◆ Знакомьтесь,
Хотите увидеть этих мастеров в действии? Приходите вдохновиться частным туром с нами, адаптированным для профессионалов, чтобы удовлетворить ваши потребности в дизайне. Большинство студий в Японии закрыты для публики, но с нами вы увидите, как эти мастера производят свои уникальные материалы и изделия.Это также будет вашей возможностью напрямую поговорить с мастерами о целях вашего проекта или дизайнерских идеях, и наши сотрудники будут рады перевести, если это необходимо.


◆ Сотрудничать
Если вы творческий человек или команда и определили японского мастера, с которым вы хотите работать или общаться, мы обеспечим постоянную поддержку на местах из Японии. Наши услуги по управлению проектами могут быть на английском или японском языках.


◆ Проявите творческий подход в Киото!
Приезжайте в Киото и посетите нашу дизайн-студию.


Наши избранные мастера / компании
(2020 ~)
・ Nishijin Carbon
・ Kawai Hata
・ Kitamoto Dyehouse
… и многое другое!


Вдохновение в дизайне
Посетите нашу галерею, чтобы найти идеи для дизайнерских проектов, которые возможны при работе с японскими мастерами.


вопросов?
СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ!


.

Высокоскоростной дизайн | Практический анализ синхронизации для цифровых конструкций с полосой пропускания 100 МГц

САМАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА ПО ВЫСОКОСКОРОСТНОМУ ДИЗАЙНУ ФОКУСИРУЕТСЯ НА ПРЕКРАЩЕНИИ, ЗВОНКЕ И ПОМЕЩЕНИИ. НЕСМОТРЯ НА ВАЖНОСТЬ ЦЕЛОСТНОСТИ СИГНАЛА, НЕДОСТАТОЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПО ВРЕМЕНИ ВЫЗЫВАЮТ МНОГО БОЛЬШЕ ОШИБОК В СОВРЕМЕННЫХ ЦИФРОВЫХ КОНСТРУКЦИЯХ с полосой пропускания 100 МГц.

Поскольку возрастающая сложность микросхем, высокие тактовые частоты и проблемы с целостностью аналогового сигнала усложняют цифровую конструкцию, давление на рынок продолжает сокращать сроки разработки.Эти факторы создают все более серьезные проблемы для инженеров, занимающихся цифровым проектированием, которым приходится уделять больше времени пониманию проблем программного обеспечения и системного уровня и меньше времени уделять деталям, таким как анализ времени. Поскольку вы не можете игнорировать задержки распространения сигнала на уровне платы в современных схемах, превышающих 100 МГц, подробный временной анализ необходим.

В этом анализе разрабатываются общие уравнения запаса по времени, которые включают эффекты перекоса тактовых импульсов и задержки распространения. Для быстрой и эффективной процедуры анализа временных интервалов используются электронные таблицы вместо традиционных временных диаграмм.Такой подход позволяет быстро определить приблизительные временные рамки на ранних этапах проектирования. Небольшая дополнительная работа может улучшить маржу, снизить стоимость деталей или уменьшить затраты на проектирование или компоновку печатной платы.

ОБЗОР DIGITAL-TIMING

Хорошей отправной точкой является обзор требований к синхронизации для типичного синхронного цифрового соединения, такого как показанное на рисунке 1.

Рисунок 1
В этой схеме драйвер IC 1 выдает достоверные данные после задержки T CO от нарастающего фронта тактового сигнала.Данные должны поступать на IC 2 вовремя, чтобы соответствовать требованиям приемника по настройке и времени удержания входа. Рисунок 2 - Рисунок 2 иллюстрирует временные отношения между задержкой между тактовым сигналом и выходом драйвера, T CO ; время установки приемника, Т SU ; и время удержания приемника T H . Учитывая эти временные параметры, которые обычно указывает производитель ИС, вы можете установить следующие отношения для максимальной тактовой частоты, диапазона настройки и запаса удержания:

МИНИМАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ЧАСОВ = T CO (MAX) + T SU ,
НАСТРОЙКА ПЕРИОДА = ПЕРИОД ЧАСОВ-T CO (MAX) -T SU ,
и
HOLD MARGIN = T CO (MIN) -T H ,
где T CO (MIN) и T CO (MAX) - минимальные значения, указанные производителем, а максимальные значения задержки распространения синхросигнала до выхода для выхода IC 1 , а T SU и T H - указанные производителем минимальное время установки и удержания для IC 2 ввод.Обратите внимание, что, хотя вы всегда можете увеличить период тактовой частоты, чтобы увеличить запас настройки, увеличение периода тактовой частоты не влияет на запас удержания, что приводит к следующему важному результату: Запас удержания ввода не зависит от тактовой частоты.

Этот результат указывает на важность проверки требований времени удержания на этапе разработки проекта, поскольку вы не можете устранить нарушения времени удержания, просто понизив тактовую частоту.

ЗАДЕРЖКА РАСПРОСТРАНЕНИЯ НА УРОВНЕ ПЛАТЫ

Простой пример Рис. 1 не учитывает задержку распространения данных и рассогласование тактовых импульсов между передающей и принимающей ИС.В реальных цифровых системах, в которых тактовые сигналы достигают частот 100 МГц и выше, задержки распространения на уровне платы или TOF (время пролета) являются значительными. Фактически, на этих высоких скоростях управление рассогласованием тактовой частоты часто необходимо для получения адекватных временных интервалов. Поэтому для выполнения реалистичного временного анализа вы должны изменить базовую временную модель, включив в нее сдвиг тактовых импульсов и задержку распространения. Чтобы смоделировать временную задержку и асимметрию тактовой частоты, на диаграмме рис. 3 представлены отдельные сигналы для тактовой частоты и данных в драйвере и приемнике.

Рисунок 3

На этой диаграмме CLK 1 и DATA 1 представляют сигналы в драйвере, а CLK 2 и DATA 2 представляют сигналы в приемнике.

Рисунок 4 Рисунок 4 показывает временную диаграмму для этой модели, включая дополнительные сигналы для представления синхронизации и данных в приемнике, а также в передатчике. TOF D и T SKEWC представляют задержку распространения и сдвиг тактовой частоты в уравнениях для запаса настройки, запаса удержания и минимального периода тактовой частоты:

ПЕРИОД НАСТРОЙКИ = ПЕРИОД ЧАСОВ-TCO (МАКС.) -T SU - TOF D -T SKEWC , (1)

ЗАДЕРЖКА = T CO (MIN) -T H + TOF D T SKEWC , и (2)

МИНИМАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ЧАСОВ = T CO (MAX) -T CO (MIN) + T SU + T H ,

, где TOF D - задержка распространения, или TOF для тракта данных между IC 1 и IC 2 .T SKEWC - это сдвиг часов от IC 1 и IC 2 , определяемый как положительный, когда IC 2 синхронизируется позже, чем IC1. Вы можете установить нижнюю границу периода тактовой частоты, установив поля установки и удержания равными 0 в уравнениях 1 и 2, что даст:

ПЕРИОД ЧАСОВ.T CO (MAX) + T SU + (3)
TOF D -T SKEWC ,

и
T CO (MIN) = T H = TOF D + T SKEWC , (4)

Исключение члена (T SKEWC -TOF D ) путем подстановки в уравнениях 3 и 4 оставляет вам следующее соотношение для минимального периода времени:

МИНИМАЛЬНЫЙ ЧАСОВОЙ ПЕРИОД = T CO (MAX) -T CO (MIN) + T SU + T H .

Это уравнение показывает, что, если вы можете контролировать рассогласование тактовых импульсов, максимально достижимая тактовая частота для этой цепи не зависит от задержки распространения, что приводит к следующему важному результату: для однонаправленной передачи сигналов неопределенность в задержке распространения драйвера и настройки приемника и - Время удержания ограничивает тактовую частоту, но тактовая частота не зависит от общей величины задержки распространения.

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ перекос

В этом примере перекос тактовой частоты положительный, что означает, что IC 2 синхронизируется после IC1.В общем, T SKEWC может быть положительным или отрицательным. Как вы увидите, возможность регулировки T SKEW обеспечивает значительную гибкость в оптимизации временных интервалов. С помощью этой модели синхронизации вы можете ввести задержки в тактовые сигналы, сигналы данных или и то, и другое, чтобы улучшить запасы синхронизации, тем самым увеличивая тактовую частоту.

Вы можете сделать несколько важных наблюдений в связи с этой временной моделью. Задержка тактового сигнала путем увеличения длины следа тактового сигнала на печатной плате по сравнению с длиной следа данных увеличивает запас настройки за счет запаса удержания, позволяя схеме работать на более высокой частоте.Задержка сигнала данных путем увеличения длины трассы данных печатной платы по сравнению с длиной трассы тактовой частоты увеличивает запас удержания за счет запаса на настройку. Дополнительный запас удержания может потребоваться для размещения устройств с необычно длительным временем удержания. Когда T SKEWC равно TOF D , асимметрия часов точно компенсирует TOF, а уравнения 1 и 2 дают те же результаты, что и предыдущая модель, которая игнорирует TOF. В этом примере, который моделирует особый случай однонаправленной сигнализации, вы обычно можете использовать очень быстрые часы, независимо от задержки распространения, при условии, что задержки данных и синхронизации равны.В этом случае (T CO (MAX) -T CO (MIN) ) вместо | T CO | (величина T CO ) ограничивает тактовую частоту.

Как вы увидите, вы не можете сделать тот же вывод в случае двунаправленной передачи сигналов. Во многих случаях ИС с меньшей погрешностью T CO легче использовать в высокоскоростной конструкции, чем интегральную схему с меньшим общим T CO .По этой причине производители ИС должны всегда указывать точные значения совокупной стоимости владения (MIN). В качестве примера рассмотрим проект, который связывает устройство с 0 или неуказанным T CO (MIN) с SDRAM с требованием времени удержания ввода 1 нс. В то время как T CO (MIN) SDRAM вряд ли когда-либо будет меньше 1 нс, строгое соблюдение времени удержания SDRAM 1 нс требует добавления 1 нс (около 6 дюймов) задержки трассировки платы, тем самым жертвуя запасом наладки в 1 нс.

ОБЩАЯ МОДЕЛЬ ВРЕМЕНИ

Поскольку в большинстве цифровых соединений используются как входы, так и выходы каждой ИС, следующим шагом будет расширение модели синхронизации для включения двунаправленной сигнализации.

Рисунок 5 Рисунок 5 показывает это прямое расширение, которое добавляет соединение управляющего сигнала от IC 2 к IC1. На этом рисунке вы можете представить IC 1 как SDRAM, а IC 2 - как микропроцессор. Канал данных представляет шину данных SDRAM, а путь CTRL (управления) представляет адрес SDRAM и управляющие сигналы. .Рисунок 6 Рисунок 6 показывает временную диаграмму для модели двунаправленной сигнализации, включая сигналы CTL 1 и CTL2, которые представляют управляющие сигналы от IC 2 до IC 1 . Анализ установки и удержания также является прямым расширением однонаправленного анализа:

IC 2 ПЕРИОД НАСТРОЙКИ = ПЕРИОД ЧАСОВ-T COU1 (MAX) - T SUU2 -TOF + T SKEWC ;

IC 2 ЗАДЕРЖКА = T COU1 (MIN) - T HU2 + TOF-T SKEWC ;

ПЕРИОД НАСТРОЙКИ IC1 = ПЕРИОД ЧАСОВ-T COU2 (MAX) - T SUU1 -TOF-T SKEWC ;

и
IC 1 ЗАДЕРЖКА = T COU2 (MIN) - T HU1 + TOF + T SKEWC .

Временная диаграмма на рис. 6 слишком сложна для повседневного использования. Более того, больше не существует закрытого выражения для минимального периода времени, потому что существует слишком много параметров. К счастью, вы можете легко выполнить временной анализ этой модели с помощью электронной таблицы. Перед тем как начать анализ электронной таблицы, обратите внимание на модель двунаправленной сигнализации:

  • Задержка тактового сигнала на IC 2 путем увеличения длины следа тактовой частоты на печатной плате увеличивает запас установки данных на IC 2 и увеличивает запас удержания CTL на IC 1 на за счет уменьшения маржи удержания данных на IC 2 и уменьшения маржи CTL-setup на IC 1 .
  • Задержка тактового сигнала на IC 1 путем увеличения длины следа тактовой частоты на печатной плате увеличивает запас настройки CTL на IC 1 и увеличивает запас удержания данных на IC 2 за счет уменьшенной маржи CTL-удержания на IC 1 и уменьшенной маржи настройки данных на IC 2 .
  • Увеличение TOF для сигнала увеличивает запас времени удержания за счет запаса настройки.

В целом, когда спецификации обоих устройств T CO , T SU и T H совпадают, установка T SKEWC на 0 дает оптимальные пределы синхронизации.

Когда к устройствам предъявляются разные требования к синхронизации, обычно можно ввести сдвиг тактовой частоты, чтобы улучшить пределы синхронизации. Также обратите внимание, что когда TCO (MIN) и TOF оба малы, соблюдение требований времени удержания ввода может быть затруднено.Это наблюдение говорит о том, что ближе не обязательно лучше с точки зрения времени. В любом случае, когда пределы сроков жесткие, вам всегда следует проводить подробный анализ, чтобы проверить сроки и составить подробные инструкции по компоновке.

ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ ВЫЛЕТА

Для определения и оптимизации временных интервалов необходим надежный метод оценки TOF. Сначала примените этот метод для оценки предварительных временных интервалов на основе данных о размещении деталей, а затем для создания инструкций по компоновке печатной платы.Двумя основными составляющими TOF являются задержка распространения по дорожкам печатной платы и задержка емкостной нагрузки. Задержка трассировки изменяется незначительно из-за различий в диэлектрике печатной платы и характеристическом сопротивлении.

Обычно можно получить результаты с точностью до 10%, умножив значение на 170 пс / дюйм. (около 6 дюймов / нс) на длину следа в дюймах. Точность важна, потому что вы используете длину трассы для управления рассогласованием тактовых импульсов и задержкой TOF при оптимизации временных интервалов.

Однако емкостная нагрузка наносит ущерб конструкции, вызывая искажение формы сигнала и вводя задержки, которые зависят от топологии шины и характеристик драйверов.Задержки нагрузки менее предсказуемы, чем задержки распространения, из-за вариаций емкости, но эти задержки всегда увеличивают TOF, что приводит к еще одному важному моменту: задержки TOF, вызванные емкостной нагрузкой, всегда уменьшают запас настройки и увеличивают запас удержания.

В расчетах TOF не комбинируйте задержки загрузки с задержками распространения; оцените их отдельно, а затем обеспечьте достаточный запас наладки в окончательном проекте, чтобы компенсировать задержки. Для сложных шинных структур, которые имеют несколько нагрузок и жесткие временные рамки, или при управлении модулями SDRAM и DIMM, имитатор линии передачи - лучший способ обеспечить точные вычисления TOF.Однако для простых шинных структур с небольшими нагрузками вы можете просто разрешить дополнительный запас настройки 50 пс для каждого пикофарада емкости нагрузки. Следующий анализ использует это практическое правило и откладывает подробные вычисления TOF.

АНАЛИЗ ТАБЛИЦЫ

Теперь у вас есть модель, которую вы можете использовать для выполнения подробного временного анализа большинства высокоскоростных цифровых проектов, но связанные временные диаграммы сбивают с толку, а их создание занимает много времени. Уравнения для временных интервалов могут сэкономить много времени, потому что вы можете использовать их в анализе электронных таблиц, например, в Таблица 1 .

Таблица 1 В этой электронной таблице уравнения для запаса на установку и удержание расположены в ячейках в нижней части страницы. Эти уравнения ссылаются на T SU , T H , T SKEW , TOF и период времени из области пользовательского ввода (цветные ячейки). Вы можете легко выполнить анализ «что, если», введя различные значения TOF и сдвига тактовых импульсов и наблюдая за полученными границами установки и удержания.

Используя эту электронную таблицу, введите временные параметры производителя, оцените TOF, используя предварительные данные о размещении, а затем отрегулируйте перекос тактовой частоты для оптимизации временных интервалов.Вы можете резюмировать процедуру создания электронной таблицы следующим образом:

1. Введите тактовую частоту и указанные производителем значения каждого устройства: T CO (MIN) , T CO (MAX) , T SU и T H .

2. Используя предварительные данные о размещении деталей и ограничениях печатной платы, оцените длину трассы и время пролета для интересующих сигналов. Введите TOF в электронную таблицу.

3.Отрегулируйте сдвиг тактовых импульсов (и, возможно, TOF), чтобы оптимизировать интервалы синхронизации для обоих устройств.

4. Создайте инструкции по компоновке печатной платы для реализации необходимого сдвига тактовых импульсов и задержек TOF.

Значения в этом примере электронной таблицы взяты из конструкции, в которой используется DSP Texas Instruments TMS320C6211 с PC100 SDRAM, работающим на частоте 100 МГц. Для этой конструкции микропроцессор близок к SDRAM, поэтому вы можете использовать минимальное значение 0,25 нс для TOF, что соответствует минимальной длине трассы около 1.5 дюймов. Поскольку емкостная нагрузка увеличивает запас удержания и уменьшает запас настройки, стратегия состоит в том, чтобы максимизировать запас настройки, а затем оценить дополнительную емкостную нагрузку и задержку трассировки, которые поддерживает конструкция. В идеале вы хотите иметь достаточный запас, чтобы использовать автоматический маршрутизатор для сигналов SDRAM-data и -control.

Предположим, что вместо того, чтобы требовать от дизайнера печатной платы согласования длин данных и управляющих сигналов (трудоемкая задача), вы ограничиваете эти длины, чтобы они находились в пределах 1.5 и 4 дюйма (вы можете ожидать такого типа вариации длины трассы на выходе программы автоматической маршрутизации.) часы перекос. Затем вы можете выбрать наклон часов, обеспечивающий приемлемые общие поля.

Таблица 2 В таблице 2 перечислены пределы установки и удержания для нескольких значений сдвига тактовой частоты для значений TOF 0,25 нс (1,5 дюйма) и 0,68 нс (4 дюйма).). Напомним, что вы выбрали эти два значения TOF в качестве минимальной и максимальной длины трассы для сигналов SDRAM-data и -control. В таблице показано, что пределы установки и удержания IC2 являются ограничивающими параметрами. Выделенные строки показывают поля установки и удержания для 1,5- и 4-дюймовых. трассировки с положительным сдвигом часов 0,5 нс. Если вы введете 0,5 нс положительного сдвига тактовых импульсов между IC1 и IC2, у вас будут запасы наихудшего случая 1,32 и 0,45 нс для времени установки и удержания соответственно.

ЧАСЫ SKEW AND TOF

После определения временных интервалов и необходимых задержек реализации ваша следующая задача - спроектировать архитектуру часов и создать инструкции по компоновке печатной платы.В общем, лучший способ выполнить настройку сдвига тактовой частоты и TOF - это контролировать длину соответствующих сигнальных дорожек во время разводки печатной платы. Контроль длины проводов - болезненная задача для разработчиков печатных плат. Кроме того, одной из основных целей дизайна является минимизация ограничений компоновки печатной платы. Тщательное планирование при размещении деталей особенно важно для достижения этой цели.

Рисунок 7 показывает архитектуру тактовой частоты для типичного интерфейса SDRAM микропроцессора с частотой 100 МГц.Микропроцессор обеспечивает синхронизацию шины, которая служит эталоном синхронизации для всех сигналов данных и управления. Драйвер тактовой частоты PLL распределяет эти часы по SDRAM и другим периферийным устройствам. В этой архитектуре ФАПЧ содержит путь внешней обратной связи, который является ключом к управлению рассогласованием тактовых импульсов между микропроцессором и его периферийными устройствами.

Рисунок 7
Выходные тактовые импульсы драйвера тактовой частоты ФАПЧ опережают во времени на величину, равную задержке трассировки пути обратной связи. Вы можете компенсировать задержку распространения от микропроцессора к периферийным устройствам, чтобы добиться нулевого сдвига тактовой частоты, или вы можете ввести положительный или отрицательный сдвиг тактовой частоты, управляя длиной трасс A, B и C следующим образом:

Случай 1 : C = A + B; перекос = 0.В случае 1 тракт обратной связи точно компенсирует задержку тактового сигнала от микропроцессора к периферийным устройствам. Выходы драйвера тактовой частоты продвигаются вперед, так что тактовые сигналы поступают в SDRAM одновременно с выходом из микропроцессора.

Дело 2 : C

Дело 3 : C Таблица 1 , вы можете использовать задержку распространения 170 пс / дюйм. изготовить следующие макеты:

1. Сопоставьте трассу B с точностью до 0.5 дюймов и трассы A, B и C так, чтобы (A.B.C). От 2,75 до 3,25 дюйма

2. Проложите данные и управляющие сигналы шины так, чтобы каждый был длиной от 1,5 до 4 дюймов. Эта реализация приводит к сдвигу тактовой частоты от 0,47 до 0,55 нс и времени пролета от 0,25 до 0,68 нс.

Предполагая, что джиттер тактовой частоты составляет 200 пс, в худшем случае у вас все еще есть запас установки приблизительно 1,75. (0,68.0.25) .0.2.1.1 нс и запас удержания 0,45.0.2.0.25 нс. Использование значения 50 пс / пФ для оценки максимальной задержки от емкостной нагрузки обеспечивает достаточный запас настройки для нагрузок шины 22 пФ или меньше.Если вы ожидаете, что загрузка шины превысит это значение, необходимо выполнить более подробный анализ, увеличить ограничения компоновки или сделать и то, и другое. Для нагрузки шины менее 22 пФ ручная маршрутизация тактовых сигналов должна позволить вам автоматически маршрутизировать данные и сигналы управления.

СКОЛЬКО МАРЖИ?

Чтобы определить величину запаса на установку и удержание, требуемую для надежной работы, необходимо учитывать три основных источника неопределенности: межцикловое дрожание тактовых импульсов, задержка длины трассы и задержка емкостной нагрузки.Все источники синхросигнала вносят джиттер тактового сигнала от цикла к циклу, что вызывает изменение периода тактового сигнала. Вы должны предоставить достаточный запас, чтобы это изменение не приводило к нарушениям времени установки и удержания. Джиттер тактовых импульсов от цикла к циклу влияет как на пределы установки, так и на пределы удержания.

Длина трассы сигнала - важный компонент задержки TOF. Вы можете контролировать эту неопределенность при создании инструкций по компоновке печатной платы. Как правило, требуется максимально допустить неопределенность макета, чтобы минимизировать ограничения макета, особенно если вы планируете использовать автоматическую маршрутизацию.

Второй компонент задержки TOF - это задержка емкостной нагрузки. Вы должны предоставить достаточный запас для настройки, чтобы учесть задержку емкостной нагрузки наихудшего случая. Для сложных или сильно нагруженных шинных структур следует использовать симулятор для оценки задержки емкостной нагрузки.

Если вы определяете и оптимизируете наценки на раннем этапе проектирования, вы можете распределить их, чтобы минимизировать затраты, время выхода на рынок или и то, и другое. По мере развития разработки эта оптимизация позволяет находить разумный компромисс между стоимостью деталей, временем разработки и временем компоновки печатной платы.

.

время разработки - определение - английский

Примеры предложений с «временем разработки», память переводов

WikiMatrix Детальный характер этих наборов требует больше времени на разработку, чем обычный набор Lego. WikiMatrixЕсли они не успевают сделать это в отведенное время, игрок умрет.OpenSubtitles2018.v3Я был очень разочарован, когда вы не явились в назначенное время.LDSTЭто назначенное время - побыть с нашими семьями.Giga-fren Должности помощника дизайнера должны позволять лучше использовать время дизайнеров.MultiUn Растения срезают в определенное время и погружают в воду для ускорения разложения MultiUnk) Для поклонения в соответствии с религией и убеждениями в определенное время и в определенном местеWikiMatrix Среднее время по Гринвичу (или Всемирное координированное время) обозначается часовым поясом Z, и поэтому называется «зулусским временем» .OpenSubtitles2018.v3Это должно дать нам достаточно энергии, если корабль прибудет в назначенное время.LASER-wikipedia2По истечении назначенного времени игра заканчивается, независимо от навыков игрока.oj4Список назначенных портов и назначенное время, требуемых в соответствии с Рекомендацией Обычное сканирование СЛЕДУЙТЕ С НАМИ НА FACEBOOK ДЛЯ ОБНОВЛЕНИЙ НОВЫХ ДИЗАЙНОВ, ВРЕМЕНИ И МАЛЕНЬКИХ ПИКОВ В НАШЕЙ СТУДИИ! Обычное сканирование Из-за такой специализации время проектирования литейной формы и ее работы сокращается.OpenSubtitles2018.v3I чья-то задница не была на своем месте в назначенное время, эта задница осталась позади. Giga-fren • отправьте этого представителя для просмотра пресс-релиза в назначенное время и в указанном месте.OpenSubtitles2018.v3Хорошо, дизайнеры, пора сделать ее потрясающей, пока вы реабилитируетесь. 1.5 ДОНОРЫ КРОВИ Провинция, Автор и Население Период разработки исследования 1998 WikiMatrix Цель Mantracker - поймать Добычу до того, как она достигнет финишной черты в отведенное время .WikiMatrixСам канон был разработан только для обеспечения единообразия практики в назначенное время. UN-2 Ни один человек не придерживался назначенного времени, и я сейчас взломаю whip. Patents-wipoA Модель схемы статуса во время разработки описывает прогресс объекта данных через вычислительный процесс.springer Таким образом может быть обеспечена согласованность во время разработки и выполнения соответствующих моделей делегирования RBAC.

Показаны страницы 1. Найдено 6003 предложения с фразой design time.Найдено за 115 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 1 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

design-time - определение - English

Примеры предложений с «design-time», память переводов

WikiMatrix Детальный характер этих наборов требует больше времени на разработку, чем обычный набор Lego. WikiMatrix время, игрок умрет.OpenSubtitles2018.v3Я был очень разочарован, когда вы не пришли в назначенное время.LDSTЭто назначенное время, чтобы быть с нашими семьями.Giga-fren Должности помощника дизайнера должны позволить лучше использовать дизайнеров » время.MultiUn Растения срезают в определенное время и погружают в воду для ускорения разложения MultiUnk) Для поклонения в соответствии с религией и убеждениями в определенное время и в определенном местеWikiMatrix Среднее время по Гринвичу (или Всемирное координированное время) обозначается часовым поясом Z, и поэтому называется «зулусским временем» .OpenSubtitles2018.v3Это должно дать нам достаточно энергии, если корабль прибудет в назначенное время.LASER-wikipedia2По истечении назначенного времени игра заканчивается, независимо от навыков игрока.oj4Список назначенных портов и назначенное время, требуемых в соответствии с Рекомендацией Обычное сканирование СЛЕДУЙТЕ С НАМИ НА FACEBOOK ДЛЯ ОБНОВЛЕНИЙ НОВЫХ ДИЗАЙНОВ, ВРЕМЕНИ И МАЛЕНЬКИХ ПИКОВ В НАШЕЙ СТУДИИ! Обычное сканирование Из-за такой специализации время проектирования литейной формы и ее работы сокращается.OpenSubtitles2018.v3I чья-то задница не была на своем месте в назначенное время, эта задница осталась позади. Giga-fren • отправьте этого представителя для просмотра пресс-релиза в назначенное время и в указанном месте.OpenSubtitles2018.v3Хорошо, дизайнеры, пора сделать ее потрясающей, пока вы реабилитируетесь. 1.5 ДОНОРЫ КРОВИ Провинция, Автор и Население Период разработки исследования 1998 WikiMatrix Цель Mantracker - поймать Добычу до того, как она достигнет финишной черты в отведенное время .WikiMatrixСам канон был разработан только для обеспечения единообразия практики в назначенное время. UN-2 Ни один человек не придерживался назначенного времени, и я сейчас взломаю whip. Patents-wipoA Модель схемы статуса во время разработки описывает прогресс объекта данных через вычислительный процесс.springer Таким образом может быть обеспечена согласованность во время разработки и выполнения соответствующих моделей делегирования RBAC.

Показаны страницы 1. Найдено 6003 предложения с фразой design-time.Найдено за 106 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 1 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

Смотрите также