Графическая часть проекта

 

К графической части относятся рисунки, диаграммы и схемы. Рисунок – небольшой по объему иллюстрационный материал, помещаемый по тексту в пояснительной записке и имеющий максимально тот же формат. На рисунках показывают схемы, диаграммы и специальные условные графические обозначения (например, карты Карно булевых функций). От чертежей они отличаются произвольным масштабом изображения и не имеют «силы» проектного документа. Рисунки должны располагаться непосредственно после ссылки на них в тексте и выполняться на листах пояснительной записки. Ссылки на рисунки выполняются в соответствии с ГОСТ 2.105-95, при этом указывается слово «рисунок» и далее следует порядковый номер без знака «№». Все иллюстрации имеют сквозную нумерацию. Возможна нумерация в пределах раздела арабскими цифрами. При этом номер иллюстрации состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстраций, разделенных точкой, например: рисунок 3.5.

Иллюстрации могут иметь пояснительные данные (подрисуночный текст) и наименование, которые помещают под иллюстрацией. Слово «Рисунок» и наименование помещают после пояснительных данных и располагают следующим образом:

Рисунок 1 – Функциональная схема блока приема информации.

Условные графические обозначения всех элементов и ИМС следует привести в одном масштабе.

Если рисунками являются фрагменты функциональных или принципиальных схем, то к ним предъявляются такие же требования, что и к чертежам названных схем. (Исключается необходимость спецификаций и регламентированных ГОСТами основных надписей).

Рисунки схем несут информацию о количестве и номенклатуре используемых функциональных элементов (и блоков) и об их взаимосвязях. А функциональные и принципиальные схемы дополнительно позволяют уяснить назначение «элемента» и даже назначение его входов/выходов. Это можно сделать по меткам и специальным символам, проставляемым на условно-графическом обозначении (УГО) «элемента». Поэтому такую информацию не следует приводить в тексте записки. Исключение составляют многофункциональные (универсальные) логические модули, функции которых меняются в зависимости от последовательности входных сигналов или от способа подключения входов.

В проекте, при анализе функционирования устройства во времени, строятся временные диаграммы. Они вычерчиваются как для устройства в целом, так и для какой-либо его части. На диаграммах показывают состояние каждого «элемента», условно отображаемое значениями сигналов на его входах и выходах в любой момент времени. Функционирование рассматривается в дискретном, так называемом машинном времени, за «единицу» которого принимается некоторый интервал. Величина интервала определяет масштаб по оси абсцисс (масштаб времени) и может выбираться произвольно, но так чтобы наглядно и соразмерно отобразить длительность сигналов и длительность переходных процессов при переходе элемента из одного состояния в другое. Если длительностью перехода можно пренебречь либо она существенно меньше длительности устойчивого состояния, то переход показывают вертикальной линией («скачком») от одного значения к другому. В противном случае переходы изображают наклонными линиями. Их наклон выбирают в зависимости от длительностей переходных процессов.

Временные диаграммы, построенные с учетом длительности переходных процессов, позволяют установить временные соотношения для оценки быстродействия устройства в целом и каждой его части. Для этого на диаграммах следует указать характерные моменты времени (t_i, i – 0,.1,2…).

Функциональные схемы микроэлектронных устройств оформляют, руководствуясь следующими требованиями:

2.3.1. Все УГО электрических элементов и ИМС должны соответствовать государственным стандартам ЕСКД.

2.3.2. Исполнитель самостоятельно, следуя рекомендациям ГОСТ 2.743-82, может формировать УГО ИМС и функциональных узлов без учета существующих ИМС промышленного выпуска.

2.3.3. Размеры УГО должны соответствовать указанным в стандартах. Если стандарт не содержит прямых сведений о размерах, то УГО вычерчивается в тех размерах, в которых оно приведено в стандарте.

2.3.4. Масштаб изображения УГО можно пропорционально (уменьшать либо увеличивать), сохраняя коэффициент пропорциональности постоянным для всех элементов рассматриваемой схемы. Минимальный шаг базового коэффициента «а» следует выбирать равным 5 мм.

2.3.5. Все элементы функциональной схемы должны иметь позиционные обозначения, формируемые по ГОСТ 2.710-81 (Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах). При этом в обозначениях допускается сведения о конструктивном расположении элемента не указывать.

2.3.6. УГО функциональных модулей (шифраторов, дешифраторов, регистров, счетчиков и т.д.) должны содержать метки основных функций и метки входов/выходов. Все метки на УГО элементов цифровой техники следует составлять по ГОСТ 2.743-82.

2.3.7. Если ГОСТами не предусмотрено УГО требуемого элемента или модуля и его нельзя сформировать в соответствии с рекомендациями ГОСТов, такие модули и элементы показывают как на принципиальных схемах. В некоторых случаях можно ввести новое графическое обозначение и обязательно пояснить его на свободном поле чертежа.

2.3.8. Функциональные схемы, по формату не превышающие размеры листа пояснительной записки, следует располагать по тексту, в противном случае – в приложении к записке.

Таким образом, функциональные схемы, благодаря применению сложных УГО модулей и элементов, отсутствию информации о типономиналах стандартных ИМС и о конструктивном расположении (по корпусам ИМС) элементов, дают ясное представление о способах реализации функций и более просты в чтении и анализе.

Принципиальные схемы, как и функциональные, должны удовлетворять требованиям 2.3.1., 2.3.3., 2.3.4., 2.3.6., 2.3.8 (см. выше.).

В отличие от требования 2.3.5., на принципиальных схемах позиционные обозначения цифровых элементов должны содержать сведения о конструктивной принадлежности к ИМС стандартного вида (промышленного выпуска). Например, микросхема К155ЛАЗ содержит 4 логических элемента 2И-НЕ, имеющих индивидуальные входы и выходы ее можно показать одним УГО в виде прямоугольника, разделенного линиями на 4 одинаковые части (по числу элементов), либо УГО каждого элемента расположить в различных местах схемы.

В последнем случае позиционные обозначения необходимо сформировать с учетом принадлежности элемента к названной микросхеме. Позиционное обозначение состоит из одной или двух букв латинского алфавита, порядкового номера ИМС в схеме и номера элемента в составе ИМС.

Буквенный код указывает вид ИМС (цифровая или аналоговая). Если в схеме имеются и цифровые и аналоговые ИМС, то применяют двухбуквенный код: DD – для цифровых; DA – для аналоговых. Однобуквенный код из одной буквы D следует использовать, когда в схеме нет аналоговых ИМС.

Микросхемы нумеруются десятичными числами слева-направо и сверху-вниз чертежа или рисунка принципиальной схемы. Номер микросхемы записывают после буквенного кода позиционного обозначения без пробела (например, D23 – двадцать третья цифровая ИМС).

Номер элемента в составе ИМС записывается через точку после номера ИМС. Например, D23.4 будет соответствовать позиционному обозначению 4-го элемента в ИМС с позиционным обозначением D23.

Так как принципиальные схемы разрабатываются только на ИМС и электрорадиоэлементах промышленного выпуска, то все УГО элементов и ИМС промышленного выпуска имеют ограниченное число входов и выходов. Данный факт приводит к необходимости разрабатывать схемы с большим числом входов (или выходов) на ИМС с меньшим числом выводов. Тогда как на функциональной схеме можно показать УГО элемента с произвольным числом выводов.

Принципиальную схему всего проектируемого устройства следует оформить чертежом стандартного формата согласно требованиям ГОСТов к схемной документации.

Плотность (насыщенность) чертежа не должна быть чрезмерной и в то же время на рабочем поле не должны оставаться свободные места. Этого можно достичь правильным выбором формата чертежа при соблюдении требований к размерам условных графических обозначений элементов и линий электрических связей на рассматриваемой схеме.

Часто нормальную насыщенность чертежа (схемы) можно обеспечить рациональным использованием линий групповой электрической связи – «шин» или «жгутов». То есть однолинейного и многолинейного способов изображения электрических соединений элементов.

Следует помнить основные правила выполнения групповой связи:

— линия групповой связи показывается удвоенной толщиной;

— нельзя в шину «прятать» электрические соединения линий, необходимо эти соединения показать вне жгута;

— линии одиночной связи (входящая и выходящая из шины) помечаются одинаковыми порядковыми номерами, не могут являться продолжением одна другой и должны располагаться в различных местах шины);

— входящая и выходящая линии вычерчиваются к шине под прямым углом либо с изломом под углом в 45. Причем излом показывает направление, в котором следует искать выходящую и, соответственно, входящую линии;

— в одну линию групповой связи допускается объединять линии электрических соединений элементов только одного функционального назначения. Не следует «опутывать» все элементы схемы одной шиной.