RU2613763C1 - Многофункциональный защищенный микровычислитель - Google Patents

Многофункциональный защищенный микровычислитель Download PDF

Info

Publication number
RU2613763C1
RU2613763C1 RU2015147502A RU2015147502A RU2613763C1 RU 2613763 C1 RU2613763 C1 RU 2613763C1 RU 2015147502 A RU2015147502 A RU 2015147502A RU 2015147502 A RU2015147502 A RU 2015147502A RU 2613763 C1 RU2613763 C1 RU 2613763C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ports
protective
information
multilayer
input
Prior art date
Application number
RU2015147502A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Петрович Куклев
Евгений Иванович Евенко
Виктор Михайлович Павлов
Original Assignee
Владимир Петрович Куклев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Петрович Куклев filed Critical Владимир Петрович Куклев
Priority to RU2015147502A priority Critical patent/RU2613763C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2613763C1 publication Critical patent/RU2613763C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

Изобретение относится к многофункциональным защищенным микровычислителям. Технический результат заключается в обеспечении устройства комплексной защитой от внешних воздействующих факторов при сохранении функциональных возможностей устройства. Устройство содержит сверхбольшую интегральную схему «система на кристалле», проводные и беспроводные порты ввода-вывода информации, размещенные в общем защитном экране, выполненном из многослойного защитного материала, а также пульт дистанционного управления, при этом корпуса проводных портов ввода-вывода информации, расположенных в отверстиях корпуса, выполнены из многослойного защитного материала либо выполнены из стандартного материала и снабжены заглушками, выполненными из многослойного защитного материала. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Устройство относится к вычислительной технике, точнее к мобильным, портативным, информационно защищенным компьютерным средствам, и может быть использовано для создания многофункциональных защищенных микровычислителей, комплексно защищенных от внешних воздействующих факторов.
Известен защищенный микровычислитель, содержащий интегральные схемы малой и средней степени интеграции, размещенные в защитном корпусе из радиационно-стойкого материала [1]. Данное устройство позволяет использовать интегральные микросхемы (чипы) коммерческого и индустриального классов вместо радиационно-стойких микросхем за счет наличия соответствующего защитного корпуса.
К недостаткам данного устройства следует отнести его недостаточные функциональные возможности по выполняемым алгоритмам работы (из-за узкой специализации интегральных микросхем) и из-за невозможности работы в среде с комплексным воздействием различных внешних факторов (электромагнитного и ионизирующего излучения, климатических воздействий) вследствие недостаточно универсального характера защиты, представляемой радиационно-стойким защитным корпусом.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является многофункциональный защищенный микровычислитель, содержащий сверхбольшую интегральную схему «система на кристалле» (СБИС «СнК») в защитном корпусе из композитного материала, каждый слой которого обеспечивает защиту от различных видов внешних воздействия [2]. Известное устройство характеризуется широкими функциональными возможностями, обеспечиваемыми высокой производительностью и разнообразными режимами работы БИС «СнК». Недостатками устройства являются незащищенность внешних интерфейсов (портов ввода-вывода информации) от неблагоприятных внешних факторов, поскольку данные интерфейсы (порты) находятся вне пределов защитного экрана.
В изобретении решается задача обеспечения устройства комплексной защитой от внешних воздействующих факторов при сохранении широких функциональных возможностей устройства.
Поставленная задача решается тем, что в многофункциональном защищенном микровычислителе СБИС «СнК» и порты ввода-вывода информации совместно размещены в общем защитном корпусе из многослойного защитного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов, при этом порты ввода-вывода информации, относящиеся к первой группе, полосы частот сигнала которых попадают в спектральные полосы пропускания защитного многослойного материала, выполнены беспроводными, в устройство дополнительно введен пульт дистанционного управления, рабочая полоса частот которого попадает в полосу частот пропускания защитного материала корпуса, а порты ввода-вывода информации, относящиеся к второй группе, и полосы частот сигнала которых, например, не попадают в спектральные полосы пропускания защитного материала, выполнены проводными, корпуса разъемов которых установлены в отверстиях защитного корпуса.
В первом частном варианте выполнения устройства корпуса разъемов проводных портов ввода-вывода информации выполнены из многослойного защитного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов.
В втором частном варианте выполнения устройства корпуса разъемов портов ввода-вывода информации выполнены из стандартного материала и снабжены заглушками из многослойного защитного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов, причем в заглушках выполнены отверстия для вывода сигнальных проводников с защитной изоляцией из многослойного защитного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов.
За счет универсальных защитных свойств защитного корпуса из многослойного материала (каждый слой которого обеспечивает защиту от определенного вида внешнего воздействующего фактора) в комбинации с топологией размещения всех компонентов устройства в едином защитном экране достигается комплексная защита от внешних воздействующих факторов, при этом сохранение функциональных возможностей устройства обеспечивается выполнением портов ввода-вывода в двух вариантах - беспроводными портами (относящимися к первой группе), у которых полосы частот сигнала согласованы с спектральными полосами пропускания многослойного защитного материала, и проводными портами (относящимися к второй группе) при соответствующем выполнении корпусов портов второй группы, которое способствует сохранению защитных свойств экрана в отверстиях, занятых корпусами портов второй группы.
Сущность изобретения поясняется с помощью чертежа на фиг. 1, на которой представлен общий вид и состав устройства. Устройство содержит СБИС «СнК» 1, беспроводные порты 21-2m ввода-вывода информации, проводные порты 31-3n ввода-вывода информации, защитный корпус 4 из многослойного защитного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов и пульт 4 дистанционного управления, причем m=1, 2, …, М; n=1, 2, …, N, где М и N - числа соответственно беспроводных и проводных портов ввода-вывода информации.
Спектральные полосы сигнала беспроводных портов 21-2m соответствуют спектральным полосам пропускания многослойного защитного материала. Спектральные полосы сигнала проводных портов 31-3n могут быть любыми, в том числе не попадающими в полосу частот пропускания защитного материала.
Защитный корпус 4 содержит отверстия, в которых установлены разъемы проводных портов 31-3n ввода-вывода информации. В первом частном варианте выполнения устройства корпуса разъемов проводных портов 31-3n ввода-вывода информации выполнены из многослойного защитного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов. Во втором частном варианте выполнения устройства корпуса разъемов проводных 31-3n портов выполнены из стандартного материала и снабжены заглушками из многослойного защитного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов, при этом в заглушках выполнены отверстия для вывода сигнальных проводников, защитная изоляция которых выполнена из многослойного защитного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов.
СБИС в общем случае включает в себя многоядерные процессоры, электронные узлы спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS, графические видеоконтроллеры (в формате HDMI, Display Port, SVGA, VGA), аудио контроллеры (Dolby), встроенную динамическую и статическую, постоянную и перезаписываемую память (SRAM/PSRAM/ROM/NOR FLASH/DDR3), программные интерфейсы UART, JTAG, I2C, информационные интерфейсы USB, Ethernet, каждый из которых сопряжен с соответствующими проводными 31-3n и беспроводными 21-2m портами ввода-вывода информации, включая Bluetooth, Wi-Fi.
В третьем частном варианте выполнения устройства многослойный материал выполнен в виде структуры «металл - диэлектрик - композитный материал - диэлектрик - металл» при толщине стенок защитного корпуса порядка нескольких миллиметров, в том числе радиационно-стойким и содержащим, например, слои из материалов и соединений W, Cu, Al2O3, Fe, Ni, Co [1], сапфира, керамического материала из соединений оксидов железа, марганца [3]. Каждый слой многослойного материала обеспечивает защиту от определенного воздействующего фактора или от группы факторов. Составом слоев многослойного защитного материала обеспечивается повышенная стойкость к следующим факторам: действию климатических факторов (соляного - морского - тумана, плесневых грибов; конденсируемых осадков; изменению влажности; изменению давления; атмосферным осадкам; гидростатическому давлению; статической и динамической пыли; солнечному излучению) действию агрессивных сред, в том числе компонентов ракетного топлива, химических растворов, биологических сред. При этом обеспечиваются малые габариты микровычислителя (не более нескольких десятков миллиметров по каждому из трех измерений), малой потребляемой мощностью порядка нескольких Ватт, широкий температурный диапазон при возможном использовании нагревательных или охлаждающих элементов (элементов Пельтье).
Устройство работает следующим образом. При включенном питании устройства (поступающим, например, через соответствующий вывод разъема USB) входная информация поступает через проводные 31-3n и беспроводные 21-2m порты в СБИС «СнК» 1, в которой осуществляется требуемая обработка информации, осуществляемая при необходимости совместно с процессорами графической видео подсистемы и аудио подсистемы. Обработка информации осуществляется с возможным использованием сигналов, поступающих с различных вспомогательных датчиков (GPS/GLONASS). Результат обработки поступает на выход проводных 31-3n и беспроводных 21-2m портов ввода-вывода информации. С помощью пульта 5 дистанционного управления осуществляется управление как собственно процессом обработки, так и состоянием беспроводных 21-2m портов ввода-вывода информации и вспомогательных датчиков.
Устройство в силу универсального характера выполняемых функций и комплексной защиты от разнообразных видов внешнего воздействия (излучений, электромагнитных волн, климатических факторов) может быть использовано в различных системах управления наземного, воздушного, морского и космического базирования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Василенков Н., Максимов А., Грабчиков С., Ластовский С. Специализированные радиационно-защитные корпуса для изделий микроэлектроники. // Электроника (наука, технология, бизнес), 2015, №4, с. 50-53.
2. Белоус А.И., Солодуха В.А., Шведов С.В. Микросхемы в корпусе и на пластине. Глава 11 в кн.: Космическая электроника (книга 2). // М.: Техносфера, 2015 (прототип).
3. Поляков А.А. Технология керамических радиоэлектронных материалов. // М.: Радио и связь, 1989.

Claims (4)

1. Многофункциональный защищенный микровычислитель, содержащий сверхбольшую интегральную схему «система на кристалле», порты ввода-вывода информации и защитный корпус из многослойного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов, отличающийся тем, что порты ввода-вывода информации размещены в едином защитном корпусе вместе с сверхбольшой интегральной схемой «система на кристалле», порты ввода-вывода информации выполнены в виде портов первой группы и портов второй группы, из которых порты первой группы выполнены в виде беспроводных портов ввода-вывода информации, а порты второй группы выполнены в виде проводных портов ввода-вывода информации, корпуса разъемов которых расположены в отверстиях защитного корпуса, в устройство дополнительно введен пульт дистанционного управления, при этом полоса частот сигнала беспроводных портов ввода-вывода информации и полоса частот сигнала дистанционного пульта управления попадают в спектральные полосы пропускания защитного многослойного материала.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпуса разъемов проводных портов ввода-вывода информации выполнены из многослойного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпуса разъемов проводных портов ввода-вывода информации выполнены из стандартного материала и снабжены защитными заглушками из многослойного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов, при этом в заглушках выполнены отверстия для вывода сигнальных проводников, защитная изоляция которых также выполнена из многослойного защитного материала с комплексной защитой от внешних воздействующих факторов.
4. Устройство по п. 1, или 2, или 3, отличающееся тем, что многослойный защитный материал выполнен радиационно-защитным.
RU2015147502A 2015-11-05 2015-11-05 Многофункциональный защищенный микровычислитель RU2613763C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147502A RU2613763C1 (ru) 2015-11-05 2015-11-05 Многофункциональный защищенный микровычислитель

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147502A RU2613763C1 (ru) 2015-11-05 2015-11-05 Многофункциональный защищенный микровычислитель

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613763C1 true RU2613763C1 (ru) 2017-03-21

Family

ID=58453162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015147502A RU2613763C1 (ru) 2015-11-05 2015-11-05 Многофункциональный защищенный микровычислитель

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613763C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221279U1 (ru) * 2023-08-30 2023-10-30 Мгер Микаелович Апарян Устройство управления работой электропневматического оборудования спецтехники

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5680633A (en) * 1990-01-18 1997-10-21 Norand Corporation Modular, portable data processing terminal for use in a radio frequency communication network
RU2232420C2 (ru) * 1998-11-05 2004-07-10 Инфинеон Текнолоджиз Аг Схема защиты для интегральной схемы
RU41168U1 (ru) * 2004-05-11 2004-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно-техническая фирма "Технофорт" Конфигурируемая эвм на основе программируемых логических интегральных схем
RU2473952C2 (ru) * 2008-09-05 2013-01-27 Эппл Инк. Портативное вычислительное устройство

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5680633A (en) * 1990-01-18 1997-10-21 Norand Corporation Modular, portable data processing terminal for use in a radio frequency communication network
RU2232420C2 (ru) * 1998-11-05 2004-07-10 Инфинеон Текнолоджиз Аг Схема защиты для интегральной схемы
RU41168U1 (ru) * 2004-05-11 2004-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно-техническая фирма "Технофорт" Конфигурируемая эвм на основе программируемых логических интегральных схем
RU2473952C2 (ru) * 2008-09-05 2013-01-27 Эппл Инк. Портативное вычислительное устройство

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221279U1 (ru) * 2023-08-30 2023-10-30 Мгер Микаелович Апарян Устройство управления работой электропневматического оборудования спецтехники

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI432737B (zh) 電子模組之耐溫運作性能測試治具及方法
EP3729257B1 (en) System and method of floating point multiply operation processing
EP3392962B1 (en) Electronic device including antenna using housing thereof
US10925152B2 (en) Dielectric coating for crosstalk reduction
Basyigit et al. The effect of aperture shape, angle of incidence and polarization on shielding effectiveness of metallic enclosures
TWI659315B (zh) 封裝上電腦、利用封裝上電腦構造之電腦設備及電腦系統
RU2613763C1 (ru) Многофункциональный защищенный микровычислитель
US9648747B2 (en) Companion integrated circuit having decoupling capacitor and mobile device having the same
US20110194788A1 (en) System and Method for Fusing Images
KR20170112715A (ko) 안테나 장치 및 그것을 포함하는 전자 장치
US9996646B2 (en) System and method of determining high speed resonance due to coupling from broadside layers
EP3637270A1 (en) External electrical connector and computer system
US11116072B2 (en) Discrete circuit having cross-talk noise cancellation circuitry and method thereof
US20240035912A1 (en) Protective cap for pressure sensors
JP2019068041A (ja) 電磁干渉信号を減衰させた電子デバイスパッケージ
Bobkov et al. The scientific data acquisition system of the GAMMA-400 space project
CN112993526B (zh) 终端设备
Dombrowski et al. An autonomous receiver/digital signal processor applied to ground‐based and rocket‐borne wave experiments
Brown et al. A portable integrating sphere source for radiometric calibrations from the visible to the short-wave Infrared
Graham Jr Testing methods for custom LSI circuits
Periasamy Design, Development, and Prelaunch Calibration of a Low Cost 118.75 GHz Temperature Sounding Radiometer for CubeSat Missions
Kishimoto et al. A temperature monitor circuit with small voltage sensitivity using a topology-reconfigurable ring oscillator
Eppeldauer et al. Development of the nist detector-based color temperature scale
Okoro et al. Accelerated Stress Test Assessment of Through-Silicon Vias Using RF Signals
Eio et al. CCEM KEY COMPARISON CCEM. rf-K18. CL (GT-RF/00-1) Noise in 50 Ω} coaxial line at frequencies up to 1 GHz

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171106

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200110

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201106

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20211220