計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)探討

胡志文 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410200

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)探討

胡志文 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410200

本文通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示設(shè)備、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)外圍設(shè)備在外部復(fù)雜環(huán)境中的加固技術(shù)進(jìn)行探討。并使得抗振動(dòng)沖擊技術(shù)、電磁兼容性技術(shù)、通風(fēng)散熱技術(shù)及防濕熱等技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固領(lǐng)域中得到充分利用。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；加固技術(shù)；外部環(huán)境

由于當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展與用戶對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性、安全性等方面的需求與日俱增，以前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，所以新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)伴隨著用戶需求日趨完善。目前，新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)滲透到航海、軍工、通信設(shè)備、醫(yī)療儀器、工業(yè)控制、金融自助設(shè)備以及數(shù)控系統(tǒng)等廣大領(lǐng)域中。本文主要從以下幾方面對(duì)當(dāng)今計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)進(jìn)行探討，并從中得到較有效的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)。

1、計(jì)算機(jī)的加固技術(shù)

對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固中的計(jì)算機(jī)加固，本文主要從散熱、接口及抵抗外界電磁干擾這幾方面進(jìn)行探討：

1）毋庸置疑，計(jì)算機(jī)是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心部位，也是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的指揮中心，因此能否長(zhǎng)時(shí)間地進(jìn)行可靠而穩(wěn)定的工作是判斷計(jì)算機(jī)系統(tǒng)優(yōu)劣的前提。而計(jì)算機(jī)卻需要經(jīng)常處于高低溫狀態(tài)下運(yùn)行，散熱性能在很大程度上直接影響著整個(gè)計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性能，所以散熱問(wèn)題應(yīng)當(dāng)首先考慮并解決。從目前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)現(xiàn)象看來(lái)，計(jì)算機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的運(yùn)算速度慢，游戲時(shí)延遲現(xiàn)象明顯，甚至出現(xiàn)死機(jī)等問(wèn)題，往往都與計(jì)算機(jī)散熱性能不佳有關(guān)。目前，計(jì)算機(jī)散熱技術(shù)的方法主要有輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)這三種。而其中的熱傳導(dǎo)和對(duì)流技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)中最常見(jiàn)。傳導(dǎo)散熱技術(shù)就是使電路板中的高熱量器件通過(guò)中介與計(jì)算機(jī)中較大面積導(dǎo)熱硬件保持良好的接觸，從而使計(jì)算機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的熱量迅速散發(fā)出去，使得整個(gè)計(jì)算機(jī)體系能夠在一個(gè)較低的有利溫度范圍內(nèi)工作；而對(duì)流散熱技術(shù)則需要計(jì)算機(jī)內(nèi)有良好的風(fēng)道，并且必須使進(jìn)風(fēng)口對(duì)準(zhǔn)如中央處理器等關(guān)鍵部件，至于出風(fēng)口則需要考慮到如何保證空氣對(duì)流的效率。此外，還要保持進(jìn)風(fēng)量與出風(fēng)量大至處于一個(gè)平衡進(jìn)出狀態(tài)，因?yàn)?，如果進(jìn)出風(fēng)量不平衡并過(guò)大往往會(huì)產(chǎn)生蜂鳴聲，從而影響用戶的工作效率與心情。

2）對(duì)于不同用途的計(jì)算機(jī)所處地環(huán)境不同，許多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于有振動(dòng)的外在環(huán)境下工作，往往使得計(jì)算機(jī)體系中的類接口出現(xiàn)瞬間松動(dòng)現(xiàn)象。對(duì)于那些快速運(yùn)行的計(jì)算機(jī)主板來(lái)說(shuō)，各種并行的數(shù)據(jù)甚至地址總線的松動(dòng)將會(huì)帶來(lái)不可估量的損失。所以，以前那些“金手指”等民用接口技術(shù)在加固計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中已逐漸被CPCI計(jì)算機(jī)加固技術(shù)代替。

3）計(jì)算機(jī)體系抗外界電磁干擾技術(shù)需要注意以下幾方面情況。一、要使數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)分開(kāi)，而對(duì)于差分對(duì)信號(hào)則更應(yīng)引起注意，差分對(duì)信號(hào)外部之間必須像差分對(duì)信號(hào)內(nèi)部之間一樣平行走線。二、要盡可能使電源線平行走向，且與時(shí)刻與信號(hào)傳輸方向相一致。三、要在電磁繼電器、集成電路等部件的電源附近增設(shè)0.01μF～10μF等各種不同容值的電容來(lái)增加抗干擾能力。

2、顯示設(shè)備的加固技術(shù)

對(duì)于計(jì)算機(jī)體系中顯示設(shè)備的加固技術(shù)的探討，本文主要從以下兩方面進(jìn)行闡述：

1）現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)將向著以高亮度的于液晶屏LED背光源取代傳統(tǒng)的冷陰極燈管技術(shù)。于液晶屏LED技術(shù)是采用鋁基板背光源以及恒流源驅(qū)動(dòng)模式的LED矩陣模式，從而使得顯示器的工作效果更加安全可靠，更適合用戶的需求。而對(duì)于ZXLD1350電路，其電壓輸入端由兩腳GND端和四腳Vin協(xié)調(diào)輸入適合的電壓，再通過(guò)三極管的基極送入并將波形調(diào)制成方波，從而對(duì)三腳ADJ進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)處理，來(lái)實(shí)現(xiàn)五腳Isense相對(duì)于一腳LX的輸出電壓的有效調(diào)節(jié)。其中用于進(jìn)行脈寬調(diào)節(jié)的方形波可以直接由單片機(jī)的有效輸出管腳來(lái)輸出，并且使電壓峰值可在＋3.3V～5V間調(diào)節(jié)。此外，控制液晶屏LED背光源的方波頻率不能太低，否則將會(huì)使得液晶屏閃爍影響用戶的視覺(jué)效果，同時(shí)還要將矩陣板制成柔性印制板并使其固定在一塊鋁基板上，再使該鋁基板與機(jī)殼緊密相連，這樣還使得液晶屏LED矩陣產(chǎn)生熱量可以通過(guò)鋁基板在機(jī)殼上快速散去，使液晶屏LED能夠在一個(gè)合適的低溫環(huán)境下穩(wěn)定地工作，達(dá)到理想的加固技術(shù)要求。

2）計(jì)算機(jī)顯示設(shè)備加固技術(shù)的另一要求就是進(jìn)行抗電磁干擾處理。因?yàn)?，由于?dāng)今IT行業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得人們身邊的電磁場(chǎng)變得復(fù)雜萬(wàn)分，作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最主要輸出設(shè)備的顯示器，其抗電磁干擾性能越來(lái)越受人們重視。LCD顯示器的輻射主要是由RGB/ LVDS信號(hào)處理模塊和AC/DC電源模塊等的干擾向外造成的輻射，因此將帶金屬網(wǎng)的屏蔽玻璃加裝到LCD的前方就可以到達(dá)液晶顯示器電磁兼容加固技術(shù)的要求。同時(shí)還要對(duì)機(jī)箱內(nèi)的模塊進(jìn)行屏蔽隔離或者在各個(gè)蓋板與機(jī)殼之間裝上可以導(dǎo)電的電磁信號(hào)屏蔽橡膠條，以確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能平穩(wěn)高效地工作。

3、鍵盤和鼠標(biāo)等部件的加固技術(shù)

計(jì)算機(jī)體系中鍵盤、鼠標(biāo)等部件的加固，往往需要確保用戶能正確快速地進(jìn)行操作或密封防水等方面的要求。所以，最好選用密封效果好并防水的薄膜按鍵。而對(duì)于那些具有特殊功能按鍵，則需要采取在軟件處理過(guò)程的延時(shí)防抖技術(shù)，只有這樣才能效防止用戶因錯(cuò)按、振動(dòng)等帶來(lái)的不必要的損失，從而提高計(jì)算機(jī)體系工作的穩(wěn)定性。

4、外部設(shè)備打印機(jī)的加固技術(shù)

根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中外部設(shè)備——打印機(jī)的加固技術(shù)要求，應(yīng)該考慮防振及防水標(biāo)準(zhǔn)。打印機(jī)的防振設(shè)計(jì)一般考慮字車的防振，因?yàn)樽周囀谴蛴C(jī)內(nèi)部最關(guān)鍵也是最薄弱的部件，當(dāng)遇到震動(dòng)時(shí)往往會(huì)發(fā)生漏墨，甚至?xí)屏训群蠊?，所以，設(shè)計(jì)者對(duì)機(jī)箱的設(shè)計(jì)應(yīng)科學(xué)地提高其固有頻率，來(lái)減少因振動(dòng)帶來(lái)的損失，還要最大限度地減少機(jī)箱的重量和提高其剛度；打印機(jī)的防水要求則需要考慮更多的外界因素，因?yàn)?，在露天的環(huán)境中打印紙張很容易受潮，使得打印效果不理想，甚至?xí)?dǎo)致打印機(jī)卡紙故障。所以，要加固打印機(jī)就得先做好如何密封防潮。現(xiàn)在一般采用的方法是在打印機(jī)前后蓋板與機(jī)殼之間壓入防潮的橡膠條。此外，還要在打印紙進(jìn)出口處設(shè)置個(gè)可以自由活動(dòng)的門，當(dāng)打印機(jī)休息時(shí)，可以將門關(guān)閉起來(lái)使其達(dá)到密封效果，從而提高打印機(jī)的效率。

5、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固的技術(shù)要求

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固的技術(shù)包括以下幾方面的要求：①機(jī)器性能：由于產(chǎn)品更新?lián)Q代非?？?，而且各用戶對(duì)產(chǎn)品的性能要求不一樣，因此只給出了參考值；②硬件、軟件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：各類的要求一致。③外觀結(jié)構(gòu)：各類的要求一致；④電磁兼容：各類的要求一致；⑤安全性：各類的要求一致；⑥可靠性：可靠性雖然與環(huán)境條件有關(guān)，但主要是根據(jù)產(chǎn)品要求提出來(lái)的。在標(biāo)準(zhǔn)中給出了MTBF的系列值，這個(gè)系列中的任何一個(gè)值都不是針對(duì)某個(gè)具體環(huán)境；⑦維修性：各類的要求一致。

總而言之，隨著當(dāng)今計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所處的復(fù)雜外部環(huán)境，決定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加固技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視并且加固技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，使得其技術(shù)也在不斷提高，性能安全可靠的加固計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將成為計(jì)算機(jī)發(fā)展的一種趨勢(shì)。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.049