Учебное пособие по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм» предназначено для студентов Псковского государственного политехнического института

ББК 32.971

Т 41
ISBN 5-7038-1765-X
Рецензенты:

С.Н. Ильин – главный инженер СКБ ВТ

В.В. Агафонцев - к.т.н., зав. каф. «Информационные технологии» (ИНЖЭКОН)
Тимошевская О.Ю.

Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ:

Учебное пособие

ППИ, 2008 – 104 с.: ил.

Учебное пособие по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ» предназначено для студентов Псковского государственного политехнического института.

В учебном пособии изложены общие принципы организации проектирования электронной аппаратуры различного назначения, рассмотрены задачи конструкторского и технологического проектирования: обеспечение надёжной работы аппаратуры в различных условиях, правила конструирования различных уровней ЭВМ и систем. Приведена модульная стандартизация электронного оборудования.

Учебное пособие может использоваться студентами родственных специальностей и специализаций других форм обучения.

УДК 681. 321(075.8)

ББК 32.971

Т 41

ISBN 5-7038-1765-X

© Псковский государственный

политехнический институт, 2008.

© О.Ю. Тимошевская, 2008.

Введение

Широкая автоматизация технологических процессов на основе применения автоматизированных станков машин и механизмов, унифицированных моделей оборудования, робототехнических комплексов и вычислительной техники, составляет одно из главных направлений научно-технического прогресса.

Создание средств вычислительной техники, способных управлять приборами, станками, оборудованием, механизмами немыслимо без применения научно-обоснованных методов конструирования. Только правильно сконструированная ЭВМ способна, во-первых – работать, во-вторых – управлять различными объектами.

Значение изучения дисциплины “Конструирование ЭВМ и систем” – все более возрастает с расширением областей применения вычислительной техники, когда от ЭВМ требуется не только большая производительность, память, “гибкость поведения”, но и возможность встраивания непосредственно в объект контроля и управления.

В ходе изучения дисциплины «Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ» студенты познакомятся:

- с типовыми этапами проектирования ЭВМ;

- с условиями эксплуатации электронно-вычислительной техники;

- с основными типами конструктивных решений ЭВМ;

- с основами конструктивных расчетов.

Как правило, проектирование ЭВМ в дальнейшем ведет к:

- оформлению конструкторской документации;

- грамотному расчету надежности проектируемого изделия;

- выполнению машинным способом схем электрических принципиальных.

Для того чтобы правильно оформить конструкторскую документацию, необходимо иметь представление:

- о её системе;

- о современных методах автоматизации при подготовке конструкторской документации с применением ЭВМ;

- о взаимосвязи дисциплины “Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ и систем” с другими общепрофессиональными и специальными дисциплинами;

- о новейших достижениях и перспективах развития в области конструкции ЭВМ;

Конструирование, являясь составной частью процесса разработки ЭВМ, представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных работ, при выполнении которых необходимы: учет разносторонних требований к конструкции машин, знания современной технологии, схемотехники и импульсной техники, сопротивления материалов, теории надежности и других теоретических и прикладных дисциплин.

Более чем сорокалетняя история становления и развития электронно-вычислительной техники, включает в себя создание, развитие и постепенно вытеснение нескольких поколений ЭВМ. При этом каждое поколение предопределялось появлением новой элементной базы (электронные лампы, полупроводниковые приборы, интегральные схемы, микропроцессорные наборы и БИС – большие интегральные схемы).

Однако для всех поколений ЭВМ характерной чертой является, и являлось разбиение конструкции и общей схемы машины на отдельные узлы, оформляемые в виде конструктивно-законченных элементов.

Рост степени интеграции микросхем увеличивает число типов таких устройств и элементов и снижает их тиражность в пределах одной ЭВМ.

Последнее достижение микроэлектроники – микропроцессоры секционированные и с фиксированной разрядностью, однокристальные микро–ЭВМ – расширило области применения ЭВМ, явилось основой для создания микро-ЭВМ. Для этих ЭВМ отдельные элементы схемотехнически различны, и, как правило, не повторяются. Диапазон их применения весьма широк – управление объектами как бытового, так и космического назначения.

Рост степени интеграции микросхем, в которых размеры отдельных логических элементов соизмеримы с расстоянием между ними, ставит перед разработчиками ряд задач, решение которых зависит, прежде всего, от полноты учета всех факторов, влияющих на процесс обработки и хранения информации. Эти факторы имеют различную физическую природу.

При разработке конструкции ЭВМ требуется решения задач противодействия климатическим, механическим и радиационным воздействующим факторам, обеспечение теплового режима, работы отдельных элементов устройств в целом, обеспечение помехоустойчивости и нормальных электрических режимов работы.