1.4. Особливості конструкції обчислювальної техніки

Конструкція – це сукупність деталей і тіл із різними фізичними властивостями, що певним чином взаємно розташовані в просторі, знаходяться між собою в певних фізичних зв’язках і взаємодіях (електричних, електромагнітних, механічних, теплових), забезпечують виконання заданих функцій із необхідною точністю й надійністю в умовах певних зовнішніх і внутрішніх дій та при цьому є такою сукупністю, яка відтворюється в умовах виробництва.

Дане визначення відображає те найсуттєвіше, що має бути врахованим та здійсненим при конструюванні. Звичайно найважливішим є функціональне призначення даного виробу. Виріб реалізується в певній конструкції, шляхом вибору якої досягаються найкращі функціональні якості. Вибір конструкції в першу чергу підпорядкований розробленій принциповій електричній схемі. Саме електрична схема визначає, які саме елементи та вузли складають конструкцію, які електромагнітні зв’язки між елементами передбачається реалізувати. Втілення електричної схеми в ту чи іншу конструкцію неминуче призводить до непередбачених схемою так званих паразитних зв’язків (завад), що знижує її якість.

Вибір конструкції залежить також від зовнішніх умов, в яких експлуатується виріб. У першу чергу, це дії середовища та дії об’єкта, на якому розташований радіоелектронний засіб. При комплексі різноманітних внутрішніх та зовнішніх дій виріб повинен не просто функціонувати, а виконувати ці функції з необхідною точністю та надійністю. До цього ж, радіоелектронна апаратура є рукотворною, вона виготовляється в певних виробничих умовах. Організація та рівень виробництва повинні забезпечувати багаторазове виготовлення даного виробу відповідно до прийнятих технічних умов.

Конструювання обчислювальної техніки як радіоелектронних засобів базується на врахуванні її основних особливостей:

1. Радіоелектронний засіб є складною системою.

2. У системі домінують електричні та електромагнітні зв’язки.

3. У системі існують не передбачені електричною схемою електромагнітні зв’язки та неоднорідності в електричних з’єднаннях. Перші породжують завади при перетворенні сигналів, а другі призводять до спотворення й затухання сигналів.

4. У конструкції наявні теплові зв’язки та механічні дії. Перші істотно впливають на роботу теплочутливих елементів, другі вимагають від елементів різної фізичної природи механічної жорсткості та міцності.

5. Має місце дуже слабкий зв’язок між структурою конструкції та її зовнішнім оформленням.

Зауважимо, що будь-який об’єкт можна вважати системою, якщо він має три характерні ознаки:

1. Ієрархія структури. Вона виявляється в процесі композиції чи декомпозиції об’єкта. При композиції це означає, що даний самостійний об’єкт при певних умовах може стати складовою частиною об’єкта більш складної структури. При декомпозиції даний об’єкт можна представити як сукупність складових структурних частин, кожна з яких при певних умовах може розглядатись як окрема самостійна одиниця.

2. Повнота елементів (замкнутість системи). Вона має місце, коли зв’язки між елементами даного об’єкта набагато суттєвіші, ніж зв’язки цих елементів із елементами інших об’єктів. Наявність цієї ознаки дозволяє досліджувати даний об’єкт автономно, абстрагуючись від зовнішніх дій.

3. Емерджентність. Вона означає, що даний об’єкт має таку властивість, яку не має жодний його елемент. У такому випадку, щоб знати всі властивості об’єкта, мало знати властивості всіх елементів. Треба обов’язково дослідити весь об’єкт у цілому. Таке дослідження є особливо важливим тоді, коли мова йде про функціональне призначення об’єкта.