Жабдық архитектурасы – жүйенің физикалық бөліктері мен байланыстарын анықтайды. Жабдық дизайны, бағдарламалық жасақтамамен үйлесімділікті қамтамасыз етеді. Инженерлік салалар үшін маңызды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Инженерлік салада аппараттық архитектура жүйенің физикалық компоненттері мен олардың өзара байланыстарын анықтауды білдіреді. Бұл сипаттама, көбінесе аппараттық дизайн моделі деп аталады, аппараттық дизайнерлерге компоненттерінің жүйелік архитектураға қалай сәйкес келетінін түсінуге мүмкіндік береді және бағдарламалық компоненттерді әзірлеушілерге бағдарламалық жасақтаманы жасау және интеграциялау үшін қажетті маңызды ақпаратты ұсынады. Аппараттық архитектураның нақты анықтамасы, әртүрлі дәстүрлі инженерлік салаларға (мысалы, электр және механикалық инженерия) жаңа машиналарды, құрылғыларды және компоненттерді әзірлеу және өндіру үшін тиімді жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Аппараттық құралдар – компьютерлік инженерия саласында (электрондық компьютер) аппараттығын оған жұмыс істейтін бағдарламалық жасақтамадан нақты ажырату үшін қолданылатын термин. Бірақ, автоматтандыру және бағдарламалық инженерия салаларында аппараттық құралдар міндетті түрде компьютер болуы керек емес. Қазіргі заманғы автомобильде Аполлон ғарыш кемесінен әлдеқайда көп бағдарламалық қамтамасыз ету жұмыс істейді. Сондай-ақ, қазіргі ұшақтар ұшақ ішінде орналастырылған және стандартты компьютерлік аппараттық және арнайы аппараттық компоненттерде, мысалы, IC сымдық логикалық қақпалар, аналогты және гибридті құрылғылар, сондай-ақ басқа да цифрлық компоненттерде орналасқан он миллиондаған компьютерлік нұсқауларды орындамай жұмыс істей алмайды. Жеке физикалық компоненттердің күрделі жүйелерді құру үшін қалай бірігетінін тиімді модельдеу қажеттілігі, компьютерлер, жеке цифрлық көмекшілер (PDA), ұялы телефондар, хирургиялық құралдар, спутниктер және су асты кемелері сияқты көптеген қолдануларда маңызды. Аппараттық архитектура – инженерлік (немесе жобаланудағы) электрондық немесе электромеханикалық аппараттық жүйенің бейнесі, сондай-ақ мұндай жүйе үшін жобаны тиімді іске асыру процесі мен тәртібі. Ол әдетте ақпарат, бағдарламалық қамтамасыз ету және құрылғылардың прототиптерін қамтитын үлкен интеграцияланған жүйенің бөлігі болып табылады. Бұл бейнелеу, өйткені ол аппараттық жүйені құрайтын байланысты элементтер туралы ақпаратты, осы элементтер арасындағы қарым-қатынастарды және осы қарым-қатынастарды реттейтін ережелерді жеткізу үшін қолданылады. Бұл процесс, өйткені аппараттық жүйенің архитектурасын және/немесе осы архитектурадан жасалған жобаны жасау немесе өзгерту үшін қадамдар тізбегі белгіленеді, бұл шектеулер жиынтығы шеңберінде жүзеге асырылады. Бұл тәртіп, өйткені білім қоры тәжірибелі мамандарға жүйені шектеулер жиынтығы шеңберінде жобалаудың ең тиімді жолы туралы ақпарат беру үшін қолданылады. Аппараттық архитектура негізінен жүйелік компоненттер немесе кіші жүйелер арасындағы ішкі электрлік (және сирек механикалық) интерфейстермен, сондай-ақ жүйе мен оның сыртқы ортасы арасындағы интерфейспен байланысты, әсіресе пайдаланушымен жұмыс істейтін құрылғылармен немесе пайдаланушы көретін электрондық дисплейлермен. (Бұл соңғы, арнайы интерфейс компьютерлік-адам интерфейсі, сондай-ақ адам-компьютер интерфейсі немесе HCI деп аталады; бұрын адам-машина интерфейсі деп аталатын.) Интегралды схемаларды (IC) жобалаушылар қазіргі технологияларды жаңа өнімдерге инновациялық тәсілдермен енгізеді. Осылайша, белсенді құрылғылардың бірнеше қабаттары бір чип ретінде ұсынылып, микроэлектрондық, оптоэлектрондық және жаңа микроэлектромеханикалық аппараттық іске асыру мүмкіндіктерін ашады.
In engineering, hardware architecture refers to the identification of a system's physical components and their interrelationships. This description, often called a hardware design model, allows hardware designers to understand how their components fit into a system architecture and provides to software component designers important information needed for software development and integration. Clear definition of a hardware architecture allows the various traditional engineering disciplines (e. g., electrical and mechanical engineering) to work more effectively together to develop and manufacture new machines, devices and components. Hardware is also an expression used within the computer engineering industry to explicitly distinguish the (electronic computer) hardware from the software that runs on it. But hardware, within the automation and software engineering disciplines, need not simply be a computer of some sort. A modern automobile runs vastly more software than the Apollo spacecraft. Also, modern aircraft cannot function without running tens of millions of computer instructions embedded and distributed throughout the aircraft and resident in both standard computer hardware and in specialized hardware components such as IC wired logic gates, analog and hybrid devices, and other digital components. The need to effectively model how separate physical components combine to form complex systems is important over a wide range of applications, including computers, personal digital assistants (PDAs), cell phones, surgical instrumentation, satellites, and submarines. Hardware architecture is the representation of an engineered (or to be engineered) electronic or electromechanical hardware system, and the process and discipline for effectively implementing the design(s) for such a system. It is generally part of a larger integrated system encompassing information, software, and device prototyping. It is a representation because it is used to convey information about the related elements comprising a hardware system, the relationships among those elements, and the rules governing those relationships. It is a process because a sequence of steps is prescribed to produce or change the architecture, and/or a design from that architecture, of a hardware system within a set of constraints. It is a discipline because a body of knowledge is used to inform practitioners as to the most effective way to design the system within a set of constraints. A hardware architecture is primarily concerned with the internal electrical (and, more rarely, the mechanical) interfaces among the system's components or subsystems, and the interface between the system and its external environment, especially the devices operated by or the electronic displays viewed by a user. (This latter, special interface, is known as the computer human interface, AKA human computer interface, or HCI; formerly called the man machine interface.) Integrated circuit (IC) designers are driving current technologies into innovative approaches for new products. Hence, multiple layers of active devices are being proposed as single chip, opening up opportunities for disruptive microelectronic, optoelectronic, and new microelectromechanical hardware implementation.
Өмірбаян
Цифрлық компьютерлер пайда болғанға дейін электроника және басқа да инженерлік салалар жүйе және аппараттық терминдерін қазіргі күні де кеңінен қолданылатындай қолданған. Бірақ, цифрлық компьютерлердің пайда болуымен және бағдарламалық жасақтама инженериясының жеке сала ретінде дамуымен, жасалған аппараттық құрылғыларды, бағдарламалық жасақтама құрылғыларын және олардың біріктірілген түрлерін ажырату қажет болды. Бағдарламаланатын аппараттық құрылғы немесе машина, егер оның компьютерлік бағдарламасы болмаса, әрекетсіз болады; сондай-ақ, бағдарламалық жасақтама құрылғысы немесе бағдарлама, егер оны тиісті (аппараттық) машинаның күйлерін өзгерту үшін қолданбаса, сондай-ақ әрекетсіз болады. Дегенмен, аппараттық машина мен оның бағдарламалануы шексіз абстрактілі және физикалық міндеттерді орындау үшін құрастырылуы мүмкін. Осылайша, компьютерлік және бағдарламалық жасақтама инженериясы салаларында (көбінесе басқа инженерлік салаларда да, мысалы, байланыс саласында), аппараттық, бағдарламалық жасақтама және жүйе терминдері компьютерлік бағдарламаны іске қосатын аппараттық құрылғыны, бағдарламалық жасақтаманы және оның бағдарламасымен бірге толыққанды аппараттық құрылғыны ажырату үшін пайдаланылатын болды. Аппараттық құрылғыны аппараттық басқарушы деп аталатын аралық құрылғының көмегімен бағдарламалық жасақтамадан басқаруға болады, бұл аппараттық басқарушы аппараттық құрылғыдан түрлі автоматтандырылған міндеттерді орындау үшін қолданылуы мүмкін, әдетте аппараттық басқарушы жалпы мақсаттағы кіріс-шығыс (GPIO) тіректерден тұрады, осы тіректердің жұмысы кодтың бір бөлігімен басқарылады. Аппараттық инженер немесе архитектор (көбіне) тек аппараттық құрылғымен ғана айналысады; бағдарламалық жасақтама инженері немесе архитекторі (көбіне) тек бағдарламамен ғана айналысады; ал жүйелік инженер немесе жүйелік архитектор бағдарламаның аппараттық құрылғыда дұрыс жұмыс істеуге қабілетті екенін және екі құрамдас бөліктен тұратын жүйенің сыртқы ортамен, әсіресе пайдаланушымен дұрыс өзара әрекеттесуге қабілетті екенін және оның мақсатына сәйкес функциясын орындауын қамтамасыз етеді. Осылайша, аппараттық архитектура – тұрақты немесе өзгертілетін бағдарламаны іске қосуға қабілетті электрондық немесе электромеханикалық құрылғының абстрактілі бейнесі. Аппараттық архитектураға әдетте электрондық және механикалық сенсорлар мен актuatorлармен бірге аналогтық, цифрлық немесе гибридтік электрондық компьютердің түрлері кіреді. Аппараттық жобалауды «бөлшектеу схемасы» немесе алгоритм ретінде қарастыруға болады, ол жүйенің қазіргі және болашақтағы барлық талаптарын ескереді және қажетті аппараттық компоненттерді қажетті бөліктерден аспайтын, анық шектелген кіші жүйелердің жұмыс істейтін жиынтығына орналастырады. Яғни, бұл бөлшектеу схемасы эксклюзивті, инклюзивті және толық болуы керек. Бөлшектеудің басты мақсаты аппараттық кіші жүйелердегі элементтерді олардың арасындағы электрлік қосылыстар мен электрондық байланыстардың ең аз болуын қамтамасыз ету үшін орналастыру болып табылады. Бағдарламалық және аппараттық жағынан қарағанда, жақсы кіші жүйе мағыналы «объект» ретінде қарастырылады. Сонымен қатар, пайдаланушы талаптарының архитектураға (аппараттық және бағдарламалық жасақтамаға) нақты бөлінуі пайдаланушы талаптарының дайын жүйеде сынақтары үшін тиімді негізді қамтамасыз етеді.
Prior to the advent of digital computers, the electronics and other engineering disciplines used the terms system and hardware as they are still commonly used today. However, with the arrival of digital computers on the scene and the development of software engineering as a separate discipline, it was often necessary to distinguish among engineered hardware artifacts, software artifacts, and the combined artifacts. A programmable hardware artifact, or machine, that lacks its computer program is impotent; even as a software artifact, or program, is equally impotent unless it can be used to alter the sequential states of a suitable (hardware) machine. However, a hardware machine and its programming can be designed to perform an almost illimitable number of abstract and physical tasks. Within the computer and software engineering disciplines (and, often, other engineering disciplines, such as communications), then, the terms hardware, software, and system came to distinguish between the hardware that runs a computer program, the software, and the hardware device complete with its program. A hardware can be control from a software with the help of a middle device called hardware controller, this hardware controller can be used to perform various automated task from hardware, generally hardware controller consist of GPIO(general purpose input and output) pins, these pin's behaviour controlled by the piece of code. The hardware engineer or architect deals (more or less) exclusively with the hardware device; the software engineer or architect deals (more or less) exclusively with the program; and the systems engineer or systems architect is responsible for seeing that the programming is capable of properly running within the hardware device, and that the system composed of the two entities is capable of properly interacting with its external environment, especially the user, and performing its intended function. A hardware architecture, then, is an abstract representation of an electronic or an electromechanical device capable of running a fixed or changeable program. A hardware architecture generally includes some form of analog, digital, or hybrid electronic computer, along with electronic and mechanical sensors and actuators. Hardware design may be viewed as a 'partitioning scheme,' or algorithm, which considers all of the system's present and foreseeable requirements and arranges the necessary hardware components into a workable set of cleanly bounded subsystems with no more parts than are required. That is, it is a partitioning scheme that is exclusive, inclusive, and exhaustive. A major purpose of the partitioning is to arrange the elements in the hardware subsystems so that there is a minimum of electrical connections and electronic communications needed among them. In both software and hardware, a good subsystem tends to be seen as a meaningful "object." Moreover, a clear allocation of user requirements to the architecture (hardware and software) provides an effective basis for validation tests of the user's requirements in the as built system.