eng
Competent opinion
Компетентное мнение
Концепция и стратегия развития электроники России. Круглый стол, приуроченный к 10-летию журнала "ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес"
Весной 2006 года нашему журналу исполнилось 10 лет. В честь этого знаменательного для нас события 7 апреля в Президиуме РАН состоялся круглый стол "Концепция и стратегия развития электроники России".
Exhibitions & Conferences
Выставки и конференции
Е.Прокофьева.
ЭкспоЭлектроника-2006. Уже традиция С 25 по 28 апреля 2006 года в Москве прошла 9-я международная выставка электронных компонентов и технологического оборудования "ЭкспоЭлектроника". В девятый раз этот передовой форум продемонстрировал последние разработки электронной промышленности и представил предложения ведущих компаний на российском рынке. Современная площадка позволила организаторам не только увеличить экспозицию, но и открыла новые возможности для расширения деловой программы. В этом году в выставке приняли участие 508 компаний из 21 страны мира, в том числе Австрии, Голландии, Италии, Чехии, Франции, США, Литвы, Белоруссии, России. Впервые были представлены национальные стенды Германии, Тайваня, Кореи и Китая.
ЭкспоЭлектроника-2006. Уже традиция С 25 по 28 апреля 2006 года в Москве прошла 9-я международная выставка электронных компонентов и технологического оборудования "ЭкспоЭлектроника". В девятый раз этот передовой форум продемонстрировал последние разработки электронной промышленности и представил предложения ведущих компаний на российском рынке. Современная площадка позволила организаторам не только увеличить экспозицию, но и открыла новые возможности для расширения деловой программы. В этом году в выставке приняли участие 508 компаний из 21 страны мира, в том числе Австрии, Голландии, Италии, Чехии, Франции, США, Литвы, Белоруссии, России. Впервые были представлены национальные стенды Германии, Тайваня, Кореи и Китая.
CAD
Системы проектирования
Ф.Томас, А. Иванов.
САПР микроэлектроники. Этапы большого пути Чтобы правильно оценить пути дальнейшего развития какой-то области человеческой деятельности, полезно порой оглянуться на пройденный путь. Мы благодарны компании Cadence за предоставленный здесь материал, посвященный истории развития средств автоматизированного проектирования микроэлектроники. Истории, которая еще раз позволяет удивиться возможностям науки и техники.
САПР микроэлектроники. Этапы большого пути Чтобы правильно оценить пути дальнейшего развития какой-то области человеческой деятельности, полезно порой оглянуться на пройденный путь. Мы благодарны компании Cadence за предоставленный здесь материал, посвященный истории развития средств автоматизированного проектирования микроэлектроники. Истории, которая еще раз позволяет удивиться возможностям науки и техники.
Electronic Components
Элементная база электроники
Г.Егоров, С.Капкин, Л.Стельмахович, В.Трофименков, В.Хрипко.
Многослойные керамические микросхемы. Низкотемпературная совместно обжигаемая керамика Технология низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (Low Temperature Co-fire Ceramic, LTCC), используемая для изготовления многослойных плат на керамической основе, благодаря относительно низкой температуре обжига (850–875°С) позволяет применять в качестве проводников металлы с низким удельным сопротивлением (серебро, золото или композиции серебра с палладием и платиной) вместо вольфрама или молибдена, которые используются в технологии высокотемпературной совместно обжигаемой керамики HTCC (High Temperature Co-fire Ceramic) с температурой обжига выше 1000°С. Этим и объясняется интерес разработчиков многослойных керамических интегральных схем к LTCC-технологии. ФГУП "Ростовский-на-Дону НИИ радиосвязи"
(РНИИРС) с 2002 года занимается разработкой и изготовлением многослойных керамических плат LTCC на основе керамики Green Tape (марка керамики компании Du Pont). Таким образом, предприятием накоплен определенный опыт в этой области, которым специалисты готовы поделиться с читателями журнала в серии статей.
Многослойные керамические микросхемы. Низкотемпературная совместно обжигаемая керамика Технология низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (Low Temperature Co-fire Ceramic, LTCC), используемая для изготовления многослойных плат на керамической основе, благодаря относительно низкой температуре обжига (850–875°С) позволяет применять в качестве проводников металлы с низким удельным сопротивлением (серебро, золото или композиции серебра с палладием и платиной) вместо вольфрама или молибдена, которые используются в технологии высокотемпературной совместно обжигаемой керамики HTCC (High Temperature Co-fire Ceramic) с температурой обжига выше 1000°С. Этим и объясняется интерес разработчиков многослойных керамических интегральных схем к LTCC-технологии. ФГУП "Ростовский-на-Дону НИИ радиосвязи"
(РНИИРС) с 2002 года занимается разработкой и изготовлением многослойных керамических плат LTCC на основе керамики Green Tape (марка керамики компании Du Pont). Таким образом, предприятием накоплен определенный опыт в этой области, которым специалисты готовы поделиться с читателями журнала в серии статей.
А.Лапин.
Микросхемы для последовательных интерфейсов RS232/422/485 производства НПО "Интеграл" Большинство современных компьютеров промышленного назначения оснащены такими средствами обмена информацией, как последовательные интерфейсы стандартов RS232/422/485, причем в территориально распределенных промышленных системах обработки данных в основном используется стандарт RS485, обеспечивающий повышенную помехозащищенность. Применение интерфейсов этих стандартов в новых разработках продолжается, несмотря на появление новых, более эффективных стандартов. Основные причины такого положения – простота и дешевизна кабельного хозяйства, лег-кость реализации портов, большой парк работающего оборудования, использующего эти стандарты, возможность организации гальванической развязки. Это объясняет интерес разработчиков и производителей систем обработки данных к микросхемам НПО "Интеграл", в номенклатуре продукции которого за 2005 год широко представлены устройства для организации последовательных каналов обмена данными стандартов RS232/422/485 [1, 2].
Микросхемы для последовательных интерфейсов RS232/422/485 производства НПО "Интеграл" Большинство современных компьютеров промышленного назначения оснащены такими средствами обмена информацией, как последовательные интерфейсы стандартов RS232/422/485, причем в территориально распределенных промышленных системах обработки данных в основном используется стандарт RS485, обеспечивающий повышенную помехозащищенность. Применение интерфейсов этих стандартов в новых разработках продолжается, несмотря на появление новых, более эффективных стандартов. Основные причины такого положения – простота и дешевизна кабельного хозяйства, лег-кость реализации портов, большой парк работающего оборудования, использующего эти стандарты, возможность организации гальванической развязки. Это объясняет интерес разработчиков и производителей систем обработки данных к микросхемам НПО "Интеграл", в номенклатуре продукции которого за 2005 год широко представлены устройства для организации последовательных каналов обмена данными стандартов RS232/422/485 [1, 2].
Microprocessors and Computing Technology
Микропроцессорная и вычислительная техника
В.Майская.
Протокол CANopen. Дальнейшее развитие CAN В феврале 1987 года Роберт Бош (Robert Bosh) на конгрессе Ассоциации инженеров автомобилестроения представил протокол последовательной связи CAN (Controller Area Network), который позволял заменить дорогостоящую электропроводку автомобиля более дешевым сетевым кабелем. Протокол обеспечивал высокую надежность и поддерживал быстродействие, требуемое для управления электронными устройствами автомобиля, в частности противоблокировочной тормозной системой и воздушными подушками безопасности*. Получив широкое распространение, особенно в Европе, и не только в электронных системах автомобилей, протокол CAN послужил основой для разработки в 1987–1991 годы открытого стандарта связи высокого уровня CANopen для встроенных сетей с гибкими конфигурационными возможностями. CANopen, первоначально предназначенный для применения в сетях управления движущимися механизмами (в первую очередь в промышленных системах автоматизации), сегодня используется в самых разнообразных областях – сетевом медицинском оборудовании, внедорожных транспортных средствах (автопогрузчиках, карах и т.п.), бортовых корабельных системах, общественном транспорте.
Протокол CANopen. Дальнейшее развитие CAN В феврале 1987 года Роберт Бош (Robert Bosh) на конгрессе Ассоциации инженеров автомобилестроения представил протокол последовательной связи CAN (Controller Area Network), который позволял заменить дорогостоящую электропроводку автомобиля более дешевым сетевым кабелем. Протокол обеспечивал высокую надежность и поддерживал быстродействие, требуемое для управления электронными устройствами автомобиля, в частности противоблокировочной тормозной системой и воздушными подушками безопасности*. Получив широкое распространение, особенно в Европе, и не только в электронных системах автомобилей, протокол CAN послужил основой для разработки в 1987–1991 годы открытого стандарта связи высокого уровня CANopen для встроенных сетей с гибкими конфигурационными возможностями. CANopen, первоначально предназначенный для применения в сетях управления движущимися механизмами (в первую очередь в промышленных системах автоматизации), сегодня используется в самых разнообразных областях – сетевом медицинском оборудовании, внедорожных транспортных средствах (автопогрузчиках, карах и т.п.), бортовых корабельных системах, общественном транспорте.
А.Рыбаков, Н.Слепов.
Компьютерные встраиваемые технологии – тенденции развития За тридцать лет, прошедших с момента появления первого персонального компьютера (ПК) Altair 8800 на базе микропроцессора (МП) Intel 8080 в 1975 году, развитие микрокомпьютерных технологий (МКТ) шло по разным направлениям. Сначала это были ПК с дисковыми операционными системами (ОС), потом, по мере развития МП, разработчики сконцентрировали внимание на рабочих станциях и серверах с полноценными ОС. Затем развитие техники измерений, автоматизации производства, а также связных и оборонных приложений привело к появлению встроенных ПК самого разного рода: от ПК, встраиваемых в стойку и оборудование, до одноплатных ПК (SBC), или ПК в модульном исполнении (которые в виде функциональных блоков можно вставлять в любое оборудование), и, наконец, до ПК, реализованного на одном кристалле. Модульное и однокристальное направление развития МКТ оказалось настолько плодотворным и многопрофильным (в плане возможных приложений), что привело к созданию отдельного направления – встраиваемых компьютерных технологий (ВКТ), о тенденциях развития которого и используемых им базовых технологиях пойдет речь в данной статье, учитывая интерес читателей к нашей первой публикации [1]. В основу предлагаемого материала (обзора ВКТ) положена презентация А.Рыбакова на Форуме ВКТ [2] и сопутствующие материалы [3–12]. Для облегчения понимания материала основные используемые сокращения более подробно расшифрованы во врезке (см. продолжение статьи в следующем номере) или их можно найти в словаре [13].
Компьютерные встраиваемые технологии – тенденции развития За тридцать лет, прошедших с момента появления первого персонального компьютера (ПК) Altair 8800 на базе микропроцессора (МП) Intel 8080 в 1975 году, развитие микрокомпьютерных технологий (МКТ) шло по разным направлениям. Сначала это были ПК с дисковыми операционными системами (ОС), потом, по мере развития МП, разработчики сконцентрировали внимание на рабочих станциях и серверах с полноценными ОС. Затем развитие техники измерений, автоматизации производства, а также связных и оборонных приложений привело к появлению встроенных ПК самого разного рода: от ПК, встраиваемых в стойку и оборудование, до одноплатных ПК (SBC), или ПК в модульном исполнении (которые в виде функциональных блоков можно вставлять в любое оборудование), и, наконец, до ПК, реализованного на одном кристалле. Модульное и однокристальное направление развития МКТ оказалось настолько плодотворным и многопрофильным (в плане возможных приложений), что привело к созданию отдельного направления – встраиваемых компьютерных технологий (ВКТ), о тенденциях развития которого и используемых им базовых технологиях пойдет речь в данной статье, учитывая интерес читателей к нашей первой публикации [1]. В основу предлагаемого материала (обзора ВКТ) положена презентация А.Рыбакова на Форуме ВКТ [2] и сопутствующие материалы [3–12]. Для облегчения понимания материала основные используемые сокращения более подробно расшифрованы во врезке (см. продолжение статьи в следующем номере) или их можно найти в словаре [13].
А.Пинаев.
BOXER – новый взгляд на встраиваемые компьютеры При изучении тенденций развития промышленных ПК для тяжелых условий эксплуатации возникает ощущение, что область использования промышленных систем, монтируемых в 19" шкафы и стойки, неумолимо сужается. Причина – широкое распространение мобильных встраиваемых систем, вызванное развитием электронной техники (позволяющим создавать унифицированные решения) и быстрым падением цен на электронные компоненты. Примером таких систем может служить семейство мобильных компактных компьютеров компании AAEON BOXER в защитном корпусе.
BOXER – новый взгляд на встраиваемые компьютеры При изучении тенденций развития промышленных ПК для тяжелых условий эксплуатации возникает ощущение, что область использования промышленных систем, монтируемых в 19" шкафы и стойки, неумолимо сужается. Причина – широкое распространение мобильных встраиваемых систем, вызванное развитием электронной техники (позволяющим создавать унифицированные решения) и быстрым падением цен на электронные компоненты. Примером таких систем может служить семейство мобильных компактных компьютеров компании AAEON BOXER в защитном корпусе.
В.Шурыгина.
Встраиваемые системы. Интеллектуальный мир микропроцессоров и контроллеров Встраиваемые системы становятся катализатором процессов совершенствования вычислительных, коммуникационных, телекоммуникационных систем, промышленной и бытовой электроники, военных и аэрокосмических технологий. Они отвечают за работоспособность и выполняемые функции многих важнейших устройств – от средств автоматизации производства и сетевого оборудования до мобильных телефонов и бытовой аппаратуры. Сегодня наблюдается возрождение и быстрое развитие встраиваемых систем после огорчительных прошлых лет спада. Выбор между аппаратными и программными средствами, предлагаемыми различными компаниями, становится одной из труднейших задач, с которыми сталкиваются разработчики. Поэтому неудивителен интерес, вызванный прошедшими в начале года международными выставкой-конференцией Embedded World (13–15 февраля, Нюрнберг) и конференцией Embedded Systems Conference (3–7 апреля, Сан-Хосе, шт. Калифорния). Рассмотрим некоторые встраиваемые микропроцессоры и микроконтроллеры, представленные на этих встречах ведущих производителей и дистрибьюторов электронных компонентов и модулей, поставщиков техники и программного обеспечения для встраиваемых технологий.
Встраиваемые системы. Интеллектуальный мир микропроцессоров и контроллеров Встраиваемые системы становятся катализатором процессов совершенствования вычислительных, коммуникационных, телекоммуникационных систем, промышленной и бытовой электроники, военных и аэрокосмических технологий. Они отвечают за работоспособность и выполняемые функции многих важнейших устройств – от средств автоматизации производства и сетевого оборудования до мобильных телефонов и бытовой аппаратуры. Сегодня наблюдается возрождение и быстрое развитие встраиваемых систем после огорчительных прошлых лет спада. Выбор между аппаратными и программными средствами, предлагаемыми различными компаниями, становится одной из труднейших задач, с которыми сталкиваются разработчики. Поэтому неудивителен интерес, вызванный прошедшими в начале года международными выставкой-конференцией Embedded World (13–15 февраля, Нюрнберг) и конференцией Embedded Systems Conference (3–7 апреля, Сан-Хосе, шт. Калифорния). Рассмотрим некоторые встраиваемые микропроцессоры и микроконтроллеры, представленные на этих встречах ведущих производителей и дистрибьюторов электронных компонентов и модулей, поставщиков техники и программного обеспечения для встраиваемых технологий.
В.Куликов.
Платформенный подход при создании микропроцессорных устройств Сегодня в спектре предложений лидеров полупроводниковой индустрии появился новый продукт – платформа. Она включает в себя все необходимые для создания конечного изделия компоненты, которые совместимы друг с другом и легко интегрируются. Одной из первых платформ полупроводниковой индустрии стала Intel Centrino для мобильных ПК, позволившая не только быстро создавать новые решения, но и существенно повысить степень удовлетворения конечных пользователей. Платформа DaVinci от Texas Instruments – первое синергетическое решение для проведения инновационных разработок устройств цифровой обработки видео. Этой корпорацией также анонсирована новая платформа для создания оборудования фиксированной, мобильной и кабельной связи.
Платформенный подход при создании микропроцессорных устройств Сегодня в спектре предложений лидеров полупроводниковой индустрии появился новый продукт – платформа. Она включает в себя все необходимые для создания конечного изделия компоненты, которые совместимы друг с другом и легко интегрируются. Одной из первых платформ полупроводниковой индустрии стала Intel Centrino для мобильных ПК, позволившая не только быстро создавать новые решения, но и существенно повысить степень удовлетворения конечных пользователей. Платформа DaVinci от Texas Instruments – первое синергетическое решение для проведения инновационных разработок устройств цифровой обработки видео. Этой корпорацией также анонсирована новая платформа для создания оборудования фиксированной, мобильной и кабельной связи.
LabView для разработки встраиваемых систем
Совершенствование среды графического программирования LabVIEW компании National Instruments, выпуск специализированных инструментальных средств и библиотек способствуют продвижению платформы LabVIEW в область разработки встраиваемых автоматизированных систем на базе чипов программируемой логики, программируемых микроконтроллеров и сигнальных процессоров.
Интервью с директором российского отделения MicroMax Intelligence А.Клоковым
Компания MicroMax – лидер экстремального компьютинга. Американская компания MicroMax вот уже 15 лет известна на российском рынке как системный поставщик оборудования для пром ышленных и встраиваемых систем сбора, обработки и передачи информации. Интересы ее достаточно разнообразны – от одноплатных компьютеров до систем беспроводной связи, в том числе основанных на открытых лазерных линиях связи. А совсем недавно на рынке появились и промышленные компьютеры М-Мах, разработанные специалистами компании, причем цены на них приятно радуют. О принципах работы компании, особенностях ее продукции и стратегических направлениях рассказывает
Александр Валентинович Клоков.
Компания MicroMax – лидер экстремального компьютинга. Американская компания MicroMax вот уже 15 лет известна на российском рынке как системный поставщик оборудования для пром ышленных и встраиваемых систем сбора, обработки и передачи информации. Интересы ее достаточно разнообразны – от одноплатных компьютеров до систем беспроводной связи, в том числе основанных на открытых лазерных линиях связи. А совсем недавно на рынке появились и промышленные компьютеры М-Мах, разработанные специалистами компании, причем цены на них приятно радуют. О принципах работы компании, особенностях ее продукции и стратегических направлениях рассказывает
Александр Валентинович Клоков.
Communications and Telecommunications
Связь и телекоммуникации
Ю.Адамов, Я.Губин, О.Сомов.
Эквалайзеры в цифровых кабельных интерфейсах В современной связи налицо конкуренция беспроводных и проводных (кабельных) интерфейсов. Снижение цены электронных устройств привело к тому, что беспроводные интерфейсы стали дешевле кабельных. Однако они уступают кабельным по пропускной способности примерно в 10 раз. Есть все основания считать, что такое отставание сохранится и в обозримом будущем. Кроме того, беспроводные интерфейсы слабо защищены от несанкционированного доступа.
Проводные системы связи и их интерфейсы незаменимы при организации взаимодействия компьютеров между собой и с периферийными устройствами. Однако применение кабельных интерфейсов ограничено стоимостью, весом и габаритами кабеля. Снижение этих параметров требует уменьшения сечения кабеля, что увеличивает затухание передаваемых сигналов. Ключевым моментом здесь может стать использование эквалайзеров, выравнивающих амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) интерфейсов и компенсирующих увеличение затухания. Разработке интегральных микросхем (ИМС) таких эквалайзеров посвящен материал, представленный в статье.
Эквалайзеры в цифровых кабельных интерфейсах В современной связи налицо конкуренция беспроводных и проводных (кабельных) интерфейсов. Снижение цены электронных устройств привело к тому, что беспроводные интерфейсы стали дешевле кабельных. Однако они уступают кабельным по пропускной способности примерно в 10 раз. Есть все основания считать, что такое отставание сохранится и в обозримом будущем. Кроме того, беспроводные интерфейсы слабо защищены от несанкционированного доступа.
Проводные системы связи и их интерфейсы незаменимы при организации взаимодействия компьютеров между собой и с периферийными устройствами. Однако применение кабельных интерфейсов ограничено стоимостью, весом и габаритами кабеля. Снижение этих параметров требует уменьшения сечения кабеля, что увеличивает затухание передаваемых сигналов. Ключевым моментом здесь может стать использование эквалайзеров, выравнивающих амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) интерфейсов и компенсирующих увеличение затухания. Разработке интегральных микросхем (ИМС) таких эквалайзеров посвящен материал, представленный в статье.
О.Пушкарев.
Беспроводные процессоры Wavecom: новый взгляд на привычные вещи Мы уже не раз писали о беспроводных телекоммуникационных платформах компании Wavecom [1–3]. Очередное обращение к продукции этой компании связано с недавним анонсом нового семейства беспроводных устройств, названного беспроводными микропроцессорами.
Беспроводные процессоры Wavecom: новый взгляд на привычные вещи Мы уже не раз писали о беспроводных телекоммуникационных платформах компании Wavecom [1–3]. Очередное обращение к продукции этой компании связано с недавним анонсом нового семейства беспроводных устройств, названного беспроводными микропроцессорами.
А.Смирнов.
Неуправляемые конфигурируемые Ethernet-коммутаторы Ориентируясь на запросы пользователей, компания Harting предлагает новые решения в виде неуправляемых конфигурируемых коммутаторов Ethernet с расширенными возможностями. Выпускаемое ранее аналогичное оборудование имело ограниченные возможности настройки коммутаторов. Параметры настройки, которые прежде устанавливались DIP-переключателями на плате Ethernet-коммутатора, что приводило к увеличению габаритов устройства, теперь конфигурируются программно. В представленной работе описан коммутатор Ethernet типа SmartCon компании Harting.
Неуправляемые конфигурируемые Ethernet-коммутаторы Ориентируясь на запросы пользователей, компания Harting предлагает новые решения в виде неуправляемых конфигурируемых коммутаторов Ethernet с расширенными возможностями. Выпускаемое ранее аналогичное оборудование имело ограниченные возможности настройки коммутаторов. Параметры настройки, которые прежде устанавливались DIP-переключателями на плате Ethernet-коммутатора, что приводило к увеличению габаритов устройства, теперь конфигурируются программно. В представленной работе описан коммутатор Ethernet типа SmartCon компании Harting.
PCB
Печатный монтаж
Г.Шведюк.
Оборудование для поверхностного монтажа фирмы TWS-Automation Размер печатной платы, номенклатура устанавливаемых корпусов и точность установки являются главными критериями при выборе оборудования для поверхностного монтажа. На современном рынке представлена продукция нескольких основных фирм, выпускающих такое оборудование для мелко- и среднесерийного производства, и зачастую российский производитель оказывается перед сложным выбором его поставщика. Конечный пользователь предпочитает для оснащения своего производства иметь линейку оборудования от одного производителя, поскольку это облегчает как освоение новых машин персоналом, так и получение оперативных консультаций и сервисного обслуживания. Фирма TWS-Automation создала набор универсального оборудования для решения производственных задач подавляющего большинства заказчиков.
Оборудование для поверхностного монтажа фирмы TWS-Automation Размер печатной платы, номенклатура устанавливаемых корпусов и точность установки являются главными критериями при выборе оборудования для поверхностного монтажа. На современном рынке представлена продукция нескольких основных фирм, выпускающих такое оборудование для мелко- и среднесерийного производства, и зачастую российский производитель оказывается перед сложным выбором его поставщика. Конечный пользователь предпочитает для оснащения своего производства иметь линейку оборудования от одного производителя, поскольку это облегчает как освоение новых машин персоналом, так и получение оперативных консультаций и сервисного обслуживания. Фирма TWS-Automation создала набор универсального оборудования для решения производственных задач подавляющего большинства заказчиков.