Принципы конструирования ЭВМ
Электронно-вычислительная машина (ЭВМ) – это комплекс программных, технических и аппаратных средств, которые предназначены для автоматических вычислений, сбора, переработки и хранения информации.
На выбор конструкции электронно-вычислительной машины влияют следующие группы факторов:
- Климатические (изменение температуры и влажности, брызги, изменение давления, наличие солнечного облучения, грибковые образования, присутствие активных веществ в атмосфере, наличие озона, наличие движущегося потока песка или пыли и т.п.).
- Механические (акустический удар, невесомость, вибрационные нагрузки, линейное ускорение и т.п.).
- Радиационные (ядерная радиация, облучение фотонами или нейтронами, космическая радиация и т.п.).
- Внешние воздействия (необратимые, обратимые и полуобратимые).
Компоновка электронно-вычислительной машины может быть однокристальной, многоплатной или одноплатной. В одноплатных машинах вся конструкция располагается на единственной печатной плате, что значительно сокращает ее геометрические габариты, а также увеличивает степень надежности и быстродействие. Основной недостаток таких электронно-вычислительных машин заключается в их неремонтопригодности - при поломке или выходе из строя одной составляющей необходимо менять всю конструкцию.
Многоплатные электронно-вычислительные машины могут быть сконструированы по четырем основным принципам:
- Модульный. Данный принцип подразумевает, что все отдельные функциональные узлы связаны между собой по одному каналу.
- Каскадно-узловой. Данный принцип подразумевает, что вся схема машины делится на отдельные каскады, у которых нет четко выраженных входов-выходов.
- Схемно-узловой. Данный принцип подразумевает, что электрическая схема электронно-вычислительной машины делится на узлы, при этом у каждого из них есть четко выраженные выходы и входы.
- Функциональной-узловой. Данный принцип используется при конструировании больших электронно-вычислительных машин.
Выбор того или иного принципа конструирования электронно-вычислительной машины осуществляется на основе возможности имеющихся технологий, сложности ее принципиальной схемы, назначения и экономической выгоды. Самыми распространенными моделями компьютеров являются IBM PC, оснащенные микропроцессорами Pentium Pro и Pentium. В Российской Федерации производятся персональные компьютеры из иностранных составляющих, совместимых с IBM PC.
Производство ЭВМ
Производство электронно-вычислительных машин – это производственный процесс, представляющий собой совокупность определенных операций, в результате которых комплектующие изделия, материалы, сырье, полуфабрикаты и т.п. превращаются в готовую продукцию (ЭВМ).
Процесс производства электронно-вычислительной машины включает в себя не только изготовление изделий, но и материально-техническое снабжение, транспортировку, ремонт оборудования, финансирование, планирование, подготовку производства и т.п. Весь производственный процесс можно разделить на основной (производство запланированной продукции) и вспомогательный (изготовление технологической оснастки и т.п.). Технологические процессы, входящие в состав производственного процесса изготовления электронно-вычислительных машин можно разделить на четыре основных группы.
В первую группу входят технологические процессы разработки электрорадиоэлементов, интегральных микросхем, микросборок, электронно-функциональных составляющих, характеризующиеся массовым выпуском, высоким уровнем автоматизации и технологичности, надежностью и низкой стоимостью.
Во вторую группу входят технологические процессы производства защитно-декоративных изделий, несущих конструкций, заимствованные у других отраслей производства и приспособленных для производства электронно-вычислительных машин.
Третья группа включает в себя технологические процессы монтажа и сборки электронно-вычислительных машин, занимающие до 70 % от общего объема работ по их производству. Чтобы снизить продолжительность производственного цикла используют комплексную автоматизацию и параллельную сборку модулей разных уровней. Основными направлениями их совершенствования являются: использование бескорпусных интегральных микросхем и электрорадиоэлементов; применение многослойных печатных плат; разработка новых методов сборки; оптимизация числа операций промежуточного контроля; технологическое обеспечение высокой степени надежности электрических соединений.
В четвертую группу входят технологические процессы, задачами которых являются испытания, контроль и регулировка готовых изделий. Данным процессам свойственно применение высококвалифицированных рабочих кадров и специальной измерительной техники.
По степени детализации, технологические процессы производства электронно-вычислительных машин делятся на маршрутные, операционные и маршрутно-операционные. В маршрутном технологическом процессе все операции осуществляются согласно документации, в которой содержание технологических операций указывается без режимов обработки и переходов. В операционном и маршрутно-операционном технологических процессах содержание операций указывается с указанием режимов обработки и переходов.
