Архитектура оборудования

редактировать
Ортографически спроецированная диаграмма F-117A Nighthawk. F-117 проводит боевые учения по бомбометанию с использованием бомб с лазерным наведением GBU-27.

В инженерии архитектура аппаратного обеспечения относится к идентификации физических компонентов системы и их взаимосвязей. Это описание, часто называемое моделью проектирования оборудования, позволяет разработчикам оборудования понять, как их компоненты вписываются в архитектуру системы, и предоставляет разработчикам компонентов программного обеспечения важную информацию, необходимую для разработки и интеграции программного обеспечения. Четкое определение архитектуры аппаратного обеспечения позволяет различным традиционным инженерным дисциплинам (например, электротехнике и машиностроению) более эффективно работать вместе для разработки и производства новых машин, устройств и компонентов.

Аппаратное обеспечение также является выражением, используемым в отрасль компьютерной инженерии, чтобы четко различать аппаратное обеспечение (электронный компьютер ) от программного обеспечения, которое на нем работает. Но аппаратное обеспечение в рамках дисциплин автоматизация и программная инженерия не обязательно должно быть просто каким-то компьютером. В современном автомобиле используется гораздо больше программного обеспечения, чем на космическом корабле «Аполлон». Кроме того, современный самолет не может функционировать без выполнения десятков миллионов компьютерных инструкций, встроенных и распределенных по всему самолету и находящихся как в стандартном компьютерном оборудовании, так и в специализированных жестких компонентах, таких как проводные логические вентили IC, аналоговые и гибридные устройства и другие цифровые компоненты. Потребность в эффективном моделировании того, как отдельные физические компоненты объединяются в сложные системы, важна для широкого круга приложений, включая компьютеры, карманные персональные компьютеры (КПК), сотовые телефоны, хирургические инструменты, спутники и подводные лодки.

Аппаратная архитектура - это представление спроектированной (или подлежащей проектированию) электронной или электромеханической аппаратной системы, а также процесса и дисциплины для эффективной реализации проекта для такой системы. Как правило, это часть более крупной интегрированной системы, охватывающей информацию, программное обеспечение и прототипирование устройства .

. Это представление, поскольку оно используется для передачи информации о связанных элементы, содержащие аппаратную систему, отношения между этими элементами и правила , управляющие этими отношениями.

Электрический многооборотный привод с элементами управления.

Это процесс, потому что предписана последовательность шагов для создания или изменения архитектуры и / или конструкции этой архитектуры аппаратной системы в пределах набора ограничений.

Это дисциплина, потому что совокупность знаний используется для информирования практиков о наиболее эффективном способе разработки системы в рамках набора ограничений.

Архитектура оборудования в первую очередь связана с внутренними электрическими (и, реже, механическими ) интерфейсами среди компонентов или подсистем, и интерфейс между системой и ее внешней средой, особенно устройствами, управляемыми или электронными дисплеями, просматриваемыми пользователем. (Этот последний, специальный интерфейс, известен как компьютерно-человеко-интерфейс, он же человеко-компьютерный интерфейс или HCI ; ранее назывался человеко-машинным интерфейсом.) Разработчики интегральных схем (ИС) продвигают современные технологии в инновационные подходы к новым продуктам. Следовательно, несколько уровней активных устройств предлагаются в виде одного чипа, открывая возможности для разрушительной микроэлектронной, оптоэлектронной и новой микроэлектромеханической аппаратной реализации.

Предпосылки

Пример аппаратной архитектуры, которая интегрирована как карманный компьютер. медицинское устройство для наблюдения за диабетом. компоновка U-Boat, с подробными характеристиками оборудования и функциональностью.

До появления цифровых компьютеров, электроника и другие инженерные дисциплины использовали термины «система» и «оборудование», как они все еще широко используются сегодня. Однако с появлением цифровых компьютеров и развитием программной инженерии как отдельной дисциплины часто приходилось проводить различие между спроектированными аппаратными артефактами, программными артефактами и комбинированными артефактами.

A программируемый аппаратный артефакт или машина, у которой отсутствует компьютерная программа, бессильна; даже как программный артефакт или программа одинаково бессильны, если их нельзя использовать для изменения последовательных состояний подходящей (аппаратной) машины. Однако аппаратная машина и ее программирование могут быть разработаны для выполнения почти неограниченного числа абстрактных и физических задач. В рамках дисциплин компьютерной и программной инженерии (и, часто, других инженерных дисциплин, таких как связь), термины аппаратное обеспечение, программное обеспечение и система стали различать оборудование, на котором выполняется компьютерная программа, программное обеспечение и аппаратное устройство вместе с его программой.

Инженер по аппаратному обеспечению или архитектор имеет дело (более или менее) исключительно с аппаратным устройством; инженер-программист или архитектор занимается (более или менее) исключительно программой; и системный инженер или системный архитектор несет ответственность за то, чтобы программа могла правильно работать в аппаратном устройстве, и что система, состоящая из двух объектов, способна правильно взаимодействовать со своей внешней средой, особенно пользователя и выполняя свою функцию.

Аппаратная архитектура, таким образом, представляет собой абстрактное представление электронного или электромеханического устройства, способного запускать фиксированную или изменяемую программу.

Аппаратная архитектура обычно включает в себя некоторую форму аналоговой, цифровой, или гибридный электронный компьютер вместе с электронными и механическими датчиками и исполнительными механизмами. Проектирование оборудования можно рассматривать как «схему разделения схему » или алгоритм, который учитывает все текущие и прогнозируемые требования системы и объединяет необходимые аппаратные компоненты в работоспособный набор чисто ограниченные подсистемы, в которых не больше деталей, чем требуется. То есть это схема разделения, которая является исключающей, включающей и исчерпывающей. Основная цель разделения состоит в том, чтобы расположить элементы в аппаратных подсистемах таким образом, чтобы между ними было минимум электрических соединений и электронных коммуникаций. И в программном, и в аппаратном обеспечении хорошая подсистема обычно рассматривается как значимый «объект ». Более того, четкое распределение требований пользователя к архитектуре (аппаратному и программному обеспечению) обеспечивает эффективную основу для проверочных тестов требований пользователя в встроенной системе.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-22 13:36:37
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте