1.5. Конструктивні структурні рівні та модулі
Конструктивна ієрархія реалізується через структурні рівні, що визначаються конструктивною завершеністю, або через модулі, які завершені не тільки конструктивно, а й функціонально. Структурні рівні обох видів ієрархії характеризуються елементною, конструкторською та технологічною однорідністю. В обох випадках характерною ознакою більш високого структурного рівня є операція збирання.
Конструктивна завершеність означає можливість механічної фіксації та електричного підключення складової частини до бази без допоміжних засобів. При цьому конструкції нижчих рівнів сумісні з конструкціями вищих рівнів. Це досягається за рахунок стандартизації розмірів з’єднань. Структурні рівні характеризуються також стандартизованими габаритними розмірами.
На підставі конструктивної складності розрізняють три основні структурні рівні ієрархії: комірка, блок, шафа (рис. 1.2).
Функціональна завершеність означає здатність складової частини без допоміжних засобів реалізувати задану кількість електричних або електронно-обчислювальних операцій. У модульному виконанні розрізняють чотири рівні їєрархії (рис. 1.3).
Рис. 1.2. Рівні конструкторської Рис. 1.3. Рівні їєрархії
складності в модульному виконанні
Радіоелектронний модуль нульового рівня (РЕМ-0) реалізує перетворення інформації або перетворення сигналів. Як правило, це елементи (електрорадіоелементи, інтегральні схеми, елементи функціональної електроніки), що не мають самостійного функціонального призначення.
Радіоелектронний модуль першого рівня (РЕМ-1) складається із модулів нульового рівня, які на основі несучої конструкції першого рівня утворюють радіоелектронні комірки або касети. Характерним для РЕМ-1 є однаковість форми, типорозмірів, виводів. Конструктивні розміри або повторюють один одного, або кратні базовим розмірам. Досить широко розповсюджені касетні конструкції. РЕМ-1 є радіоелектронним функціональним вузлом. Прикладом вузла є підсилювач, модулятор, джерело вторинного живлення тощо.
Радіоелектронний модуль другого рівня (РЕМ-2) характеризується конструктивною та функціональною самостійністю. З функціональної точки зору, найчастіше він є радіоелектронним пристроєм, що призначений для виконання операцій прийому, перетворення та передачі інформації або для розв’язання технічної задачі на їх основі. Конструктивно РЕМ-2 реалізується у вигляді блока. Це радіоелектронні блоки та їх різновиди (мікроблоки, субблоки, панелі), а також інші блоки (механічні, електричні, оптичні, акустичні). Блоки можуть комплектуватися у вигляді стелажів або книжкової конструкції.
Радіоелектронний модуль третього рівня (РЕМ-3), крім функціональної та конструктивної автономності, має властивість змінювати свою структуру. Радіоелектронний комплекс припускає зміну своєї структури при виконанні певної технічної задачі, а радіоелектронна система спроможна до раціональної структурної перебудови для більш ефективного виконання технічної задачі. Прикладом обчислювального комплексу може служити сукупність двох і більше комп’ютерів із власними пристроями вводу – виводу, комутаторами та допоміжними пристроями для інформаційного обміну між комп’ютерами. Технічна задача такого комплексу – обробка інформації. При виході з ладу одного комп’ютера його функції бере на себе інший комп’ютер. Працездатність комплексу при цьому зберігається, але знижується пропускна здатність або обмежується коло задач, що можуть бути розв’язані. Прикладом обчислювальної системи може служити сукупність взаємозв’язаних обчислювальних комплексів та пристроїв, що узгоджені за швидкодією, пропускною здатністю та іншими параметрами. Але найсуттєвішою ознакою обчислювальної системи є можливість перебудови її структури з метою ефективного використання технічних засобів, що входять до системи. Конструктивно РЕМ-3 реалізується у вигляді шаф, стійок, стелажів, пультів, приладів. Як правило, це спеціалізована одиниця.
Функціональна ієрархія в модульному виконанні дозволяє мінімізувати кількість зовнішніх (міжвузлових) з’єднань, вести паралельне проектування та виробництво в рамках структурного рівня на спеціалізованих виробництвах. Останнє відкриває можливість механізації та автоматизації, суттєво прискорює, здешевлює та підвищує якість розробок.