1.3. Системный подход к конструированию эвм
Рассмотрим обобщенную функциональную схему процесса конструирования (рис. 1.2.).
Процесс конструирования
X
ММ ФЛС
ММ РД
1 Y1
Xn Yk
R1 Rm Z1 Zl
Рис. 1.2.
ММ ФЛС – математическая модель функционально-логической схемы.
ММ РД – математическая модель рабочей документации.
Процесс конструирования ЭВМ может быть также отображен набором операций, связан с принципом действия (ПД) разрабатываемой конструкции, ее функционально – логической схемы (ФЛС) и реализация её системы элементов выполнением полного комплекта рабочей документации (РД) и анализом качества (АК) сделанной разработки. На рис.1.2 сохранены обозначения переменных векторов Х, состояния У, управления R и наблюдения Z, которые имеют ранее указанный физический смысл.
Как видно из приведенной схемы, в процессе конструирования приходится обращаться к математическим моделям (ММ) на этапах разработки ФЛС и РД. Это позволяет получить более качественные схемные и конструкторские решения и решить ряд оптимизационных задач, связанных, например, с минимизацией числа и типов логических элементов ФЛС, с минимизацией площади кристалла, на котором размещается ФЛС и ряд других задач.
При проектировании необходимо многократно обращаться к математической модели ФЛС и РД.
2 Общая характеристика процесса конструкторского проектирования эвм и систем
Технико-экономические, функциональные и другие характеристики ЭВМ в значительной степени характеризуются ее конструкцией.
Конструкция ЭВМ (систем) – совокупность электрических и механических связей элементов, которые реализуют электрическую схему ЭВМ.
Исходные данные процесса конструирования:
Схема электрическая принципиальная.
ТЗ на разработку конструкции.
В конце конструктор должен получить:
Определенную форму, материалы, размеры конструктивов узлов, способы обеспечения помехоустойчивости, тепловой режима, защиты от внешних воздействий.
Задачи, которые должен решить конструктор:
Физическая реализация схемы, обеспечивающей параметры ЭВМ, заданной в ТЗ.
Структурно-геометрический синтез.
Определение схемного состава конструкции узлов и их геометрических размеров.
Выбрать форму и компоновочную схему типов конструкций.
Размещение их в монтажном пространстве и реализация связей между ними
Конструкторское проектирование характеризуется значительной трудоёмкостью, вместе с тем трассировка, расчеты надежности, тепловых режимов и др. выполняются с помощью ЭВМ. Также и конструкторская документация. Меняются функции конструктора – он должен уметь выбирать готовые решения из множества возможных вариантов.
2.1 Конструкторский документ
Монтажный чертеж.
Схемы электрические:
структурная;
функциональная;
принципиальная.
схемы соединений.
схемы подключений.
общая схема.
схема расположения.
Спецификация.
Пояснительная записка.
Технические условия.
Программа и методика испытаний.
2.2 Этапы процесса проектирования
Техническое здание (ТЗ).
Техническое предложение (ТП).
Эскизное проектирование (ЭП).
Разработка технического проекта (РТП).
Разработка рабочего проекта (РРП).
ТЗ – документация, в которой указывается основное назначение, тактико-технические характеристики, показатели качества (надежность), экономические требования, стадии разработки конструкторской документации (КД), ее состав, состав ЭВМ.
ТП – совокупность КД, содержащих технико-экономическое обоснования целесообразности разработки.
ЭП – комплекс КД, содержащий принципиальные конструкторские решения комплекта инструкций, которые содержат определенные решения в эскизном виде.
РТП – содержит окончательные технические решения, т.е. - это совокупность технической документации.
РРП – документ, который состоит из ряда рабочей документаций, которая изготовляется для создания и испытания опытного образца или установочной серии.