Курсовая по проектированию

1 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 эффективно управлять комбайном и космическим кораблем, стиральной машиной и сборочным агрегатом, автомобилем и детской игрушкой. Значение изучения дисциплины «Конструирование ЭВМ и систем» все более возрастает с расширением областей применения вычислительной техники, когда отЭВМ требуется не только большая производительность, память, гибкость «поведения», но и возможность встраивания непосредственно в объект контроля и управления.
Конструирование, являясь составной частью процесса разработки ЭВМ, представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных работ, при выполнении которых необходимы учет разносторонних требований и конструкции машины, знание современнойтехнологии, схемотехники, импульсной техники, сопротивления материалов, теории надежности и других теоретических и прикладных дисциплин. Важным также является использование практического опыта разработчиков электронной вычислительной аппаратуры.
Более чем тридцатилетняя история становления и развития электронной вычислительной техники включает в себя создание, развитие и постепенное вытеснение несколькихпоколений ЭВМ. При этом каждое поколение, создание которого предопределяло появление нового типа элементной базы (электронные лампы, полупроводниковые приборы, интегральные схемы, микропроцессорные и другие большие интегральные схемы), существенным образом изменяло правила и положения теории и практики конструирования. Однако для всех поколений ЭВМ характерным являлось и является разбиение конструкции иобщей схемы машины на отдельные, часто повторяющиеся узлы, оформляемые в виде конструктивно законченных элементов (узлов).
Рост степени интеграции микросхем, связанный с успехами микроэлектроники, увеличивает число типов таких элементов (узлов) 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 нового, самого массового средства вычислительной техники – микро-ЭВМ. Для этих ЭВМ отдельные элементы (узлы) схемотехнически различны и, как правило, не повторяются. Диапазон применений микро-ЭВМ весьма широк: они используются для управления объектами как бытового, так и космического назначения, вследствие чеговопросы конструирования этого класса машин, базирующихся на использовании больших интегральных схем, становятся все более и более сложными, разнообразными.
Рост степени интеграции микросхем, в которых размеры отдельных логических элементов соизмеримы с расстоянием между ними, ставит перед разработчиками электронной вычислительной аппаратуры ряд задач, решение которых зависит прежде всего отполноты учета всех факторов, влияющих на процесс обработки и хранения информации. Эти факторы имеют различную физическую природу, поэтому конструктор ЭВМ должен быть разносторонне развит, так как при разработке конструкции ЭВМ требуется решение задач противодействия климатическим, механическим и радиационным воздействующим факторам, обеспечения теплового режима работы отдельных элементов и устройств в целом,обеспечения помехоустойчивости и нормальных электрических режимов работы, обеспечения механической прочности, обеспечения надежной и безопасной работы ЭВМ, обеспечения нормальной работы оператора. Решить в комплексе эти задачи сможет лишь человек, имеющий всесторонние знания в области конструирования радиоэлектронной аппаратуры вообще и электронной вычислительной...