Ключевые слова и термины:
Функциональный модуль, конструктивный модуль, логические элементы, элементарные функциональные модули, типовые функциональные узлы, типовые функциональные блоки, функциональное устройство ЭВМ, навесные элементы, печатные узлы, блок, рама, стойка, конструктивный комплекс.
Определим модуль как законченный элемент, который может служить конструктивной, функциональной, метрологической, информационной и другой единицей (мерой) при проектировании, изготовлении, эксплуатации, а также сравнении изделий.
При разработке ЭВМ под модулем будем понимать вычислительное устройство, обладающее функциональной, конструктивной и электрической завершенностью, способное самостоятельно или в совокупности с другими модулями решать требуемые задачи.
Функциональная завершенность характеризует способность реализовать без помощи дополнительных средств конечное число функций вычислительного процесса.
Конструктивная завершенность предполагает выполнение устройства в виде конструктивного элемента одного из уровней иерархии конструктивов, а также наличие средств механической фиксации и электрической коммутации при установке в качестве элемента в конструктивном модуле высшего уровня.
Электрическая завершенность предусматривает наличие в модуле средств электрического сопряжения с модулями определенного класса, а также автономных схем синхронизации и питания.
Дополнительными требованиями при проектировании модулей являются требования автономности (асинхронности), энергетической, конструктивной, информационной, электрической, эксплуатационной совместимости - способности непосредственного сопряжения модулей без использования дополнительных средств.
Конструктивно-функциональный анализ модулей существенно осложняется тенденцией отображения все более сложных функций конструктивными элементами все более низких уровней, вызванной интенсивным развитием интегральной технологии. В связи с этим целесообразно рассматривать отдельно конструктивные и функциональные модули.
Функциональный модуль (ФМ) - функциональная часть вычислительного устройства, обладающая функциональной завершенностью, не имеющая, как правило, самостоятельного конструктивного оформления.
Можно выделить следующие функциональные уровни рассмотрения средств ВТ и соответствующих им ФМ:
. Логические элементы (ЛЭ) - вентили-логически неделимые элементы, реализующие одно- или двухступенчатые логические функции И - НЕ, ИЛИ - НЕ, И - ИЛИ - НЕ, И - ИЛИ, И, ИЛИ, НЕ.
2. Элементарные функциональные модули (ЭФМ) - совокупность ЛЭ, реализующая заданную функцию хранения или преобразования информации над операндами единичной длины. К ним относятся одноразрядные ячейки памяти, триггеры, разрядные сечения регистров, счетчиков, сумматоров и других типовых функциональных узлов. Частным случаем ЭФМ являются ЛЭ.
. Типовые функциональные узлы (ТФУ) - совокупность ЭФМ, предназначенная для хранения или (и) преобразования информационных слов (регистры, счетчики, сумматоры, дешифраторы, многоразрядные ячейки памяти). Частным случаем ТФУ являются ЭФМ.
. Типовые функциональные блоки (ТФБ) - совокупность ТФУ, реализующая функции хранения, обработки, обмена массивов информации или управления этими процессами. Примерами ТФБ являются ОЗУ, ПЗУ, АЛУ, блок управления.
5. Функциональное устройство ЭВМ (ФУ ЭВМ) - совокупность ТФБ, реализующая одну или несколько функций хранения, обработки, управления и обмена над различными типами информационных массивов в ЭВМ. Примерами ФУ ЭВМ являются процессор, устройства ввода - вывода, ЗУ. Частным случаем ФУ ЭВМ являются ТФБ.
. ЭВМ - совокупность устройств, осуществляющая автоматическое решение задач, представленных программами и данными в цифровой или аналоговой форме.
Необходимо отметить определенную условность деления ЭВМ на указанные ФМ.
Основными макрофункциями вычислительного процесса, реализуемыми ФМ различного уровня являются функции хранения (memory)- М, обработки (processing) - Р, обмена (transfer) - Т и управления (control) - С.
Конструктивный модуль (КМ) - устройство, обладающее конструктивной завершенностью и рассматриваемое, как правило, безотносительно к функциональному назначению.
Можно выделить следующие уровни конструктивной иерархии и соответствующие им КМ:
. Навесные элементы (НЭ) - электро-, радио- и вычислительные элементы, рассматриваемые при проектировании РЭА как конструктивно неделимые, выполненные методами дискретной или интегральной технологии, имеющие средства защиты (корпус), а также механической и электрической коммутации с другими КМ. Основным видом НЭ при проектировании ЭВМ являются ИС, СИС, БИС, МПК БИС.
Читайте также
Проектирование систем автоматизации электрических железных дорог
Последнее десятилетие характеризуется существенным
совершенствованием систем телемеханики и расширением областей их применения.
Это обусловлено новейшими достижениями микроэлектроники и ...
Организация системы контроля доступа и видеонаблюдения в учреждении образования
Система
контроля доступа - это совокупность программно-технических средств и чётко
сформированной системы управления движением персонала и временем его нахождения
на объекте. Основными ...
Проектирование устройства для измерения статических характеристик электромагнитного двигателя
Ветер - это горизонтальное перемещение, поток воздуха параллельно земной
поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения тепла и
атмосферного давления и направленное и ...