電子技術和信息技術的發(fā)展，不僅使計算機內(nèi)在的數(shù)據(jù)處理能力日新月異，同時也使計算機的外部形式與應用形態(tài)產(chǎn)生了極大改變。計算機的應用需求,根據(jù)不同的應用環(huán)境，逐漸從靜態(tài)的家庭與辦公領域，拓展到動態(tài)的有多種結構形式的機動環(huán)境中，從而產(chǎn)生了能夠抵御惡劣環(huán)境的新的計算機門類。加固型計算機——從應用形態(tài)上，有一體式、嵌入式、便攜式、手持式等；從使用功能上，可以是臺式、機架、平板、移動等；從加固的深度上，有初級加固型、加固型、全加固型等結構形式；從應用功能上，可以是個人機動背負、車載、機載、艦載等。其中尤以車載加固機的應用，無論在品種、數(shù)量與使用的技術上更為普及。
車載加固機目前廣泛應用于國防、交通、新聞、地質、醫(yī)療、采礦、消防、救援等領域。車載加固機應該是諸多特殊用途的特種計算機的一個獨立門類，隨著計算機應用需求的不斷普及，車載加固機勢必會有更加廣闊的應用市場。在醫(yī)療與救援中，急救處理車、緊急救援車，消防指揮車；在傳媒與新聞行業(yè)，采訪車、轉播車、信號發(fā)射車；在地勘與采礦領域，勘測車、采集車等等；在國防與軍事領域中車載加固機應用更為普及，無論是指揮、通信、監(jiān)控、導航、火控、勤務等等，無論何種車載系統(tǒng)都要以車載加固機為核心。
車載加固機不同于在一部移動車輛中通過一部便攜計算機外加一部手機所實現(xiàn)的簡單的通信連接，車載加固機的功能是作為一套完整的車載系統(tǒng)的核心，是車內(nèi)的一切電子設備的中樞平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信、系統(tǒng)監(jiān)控、導航定位、過程控制、故障診斷等復雜操作。
作為信息鏈中居于中樞地位的計算機系統(tǒng)，在進入二十世紀九十年代后，伴隨著電子和信息技術的進步得到了長足的發(fā)展和運用。歐美技術發(fā)達國家的一些廠商無論在加固計算機的技術理念還是在產(chǎn)品的架構體系、質量保證體系都有了比較清晰的技術規(guī)范和專業(yè)化的研發(fā)規(guī)模，并源源不斷的運用到機動裝備中去。在車載、艦載、機載領域，諸如美國的SBS公司、Z Microsystems公司、SECS公司，德國的Kontron公司；在移動加固領域，如Fieldworks公司、ACME、GETAC等。這些公司針對不同的應用場合，大都形成了獨具特色的產(chǎn)品體系和質量體系，諸如常態(tài)加固級、歐標加固級、美軍標加固級等，用來滿足不同場合和環(huán)境條件的軍事應用需求。
我國臺灣地區(qū)，以研華、艾訊、凌華、威達等廠商為代表，在工業(yè)級計算機領域，特別是工業(yè)級CPCI總線技術、ETX總線技術和STX總線技術方面的研發(fā)能力和產(chǎn)品規(guī)模都達到了相當?shù)某潭?，并進入高速發(fā)展的階段。這些高新技術性能與傳統(tǒng)工控機產(chǎn)品和技術的結合，也為車載加固計算機提供了良好的產(chǎn)品和技術基礎。
國內(nèi)車載加固機技術應用較之于國外水平相對滯后，無論是技術和工藝水平以及產(chǎn)品化程度，還是規(guī)范化和研發(fā)的能力和規(guī)模，都還存在較大的差距。隨著國家對國防工業(yè)重視程度的提高和資金投入支持的加大，新的技術成就的日新月異，以及企業(yè)對新技術和新工藝積極的跟蹤、吸收、消化，這種差距正在呈現(xiàn)逐步縮小的趨勢。一些軍工企業(yè)和民營高科技企業(yè)加大投入，運用最新的電子和信息技術成就，基于各自的目標市場，研發(fā)和生產(chǎn)不同層次和不同目標需求的加固型計算機產(chǎn)品、周邊設備和系統(tǒng)。軍工企業(yè)由于其先天的資源優(yōu)勢，在車載加固計算機的研發(fā)和生產(chǎn)上捷足先登，已形成一定的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，諸如中國電子科技集團公司15所，中船舶重工集團707、709、719所，中國航天科工集團8357所，湘計海盾，浪潮超越、以及其它軍工院所等，都針對各自的對口市場和應用目標形成了相關的加固計算機部件、產(chǎn)品和系統(tǒng)。民營高科技企業(yè)也涌現(xiàn)出艾雷斯科技、盛博科技、新松佳和、同普中視等，借鑒和吸收國外的先進技術成就，投入有效資源從事車載加固計算機的研發(fā)和生產(chǎn)。在可以預見的將來，國內(nèi)車載加固計算機定會形成產(chǎn)業(yè)化的垂直市場并進一步縮短與歐美發(fā)達國家的差距。
對于車載加固機而言，雖然看上去只是應用場所的改變，但對于計算機的要求卻有了本質的變化，在家庭與辦公中，使用環(huán)境應滿足計算機的要求，而在野外機動使用中，計算機要滿足使用環(huán)境的要求。
為實現(xiàn)這種變化，車載加固機采取了各種相應的技術處理措施，提出了更高的技術要求。一方面是車載加固機的外部，體現(xiàn)出比普通計算機要高得多的結構的密封性和堅固性，使其具有防塵、防潮、防鹽霧和抗振動、抗沖擊、抗電磁干擾等特性，另一方面是對內(nèi)在部件魯棒性提出的更高要求，如部件的耐熱、抗疲勞，抗電磁浪涌沖擊以及電源波動適應性等。
軍事電子和信息技術應用的快速變革，極大的提高了武器平臺、戰(zhàn)地指揮平臺和中央指揮平臺的效能，特別是基于數(shù)據(jù)鏈交互的信息指揮平臺，更加體現(xiàn)了現(xiàn)代戰(zhàn)爭的高技術特色。從某種意義上講，數(shù)字化信息技術的運用已把傳統(tǒng)意義上的戰(zhàn)爭疆域概念限定在極度狹窄的時域空間，導致了現(xiàn)代軍事學說的劃時代變革——從基于武器平臺的兵種機動合成作戰(zhàn)到基于信息平臺的快速、精確打擊，使機動化戰(zhàn)術失去了戰(zhàn)術存在的基礎。通過伊拉克戰(zhàn)爭中美軍陸軍悖于常規(guī)的大縱深快速挺進更加佐證了數(shù)字化信息指揮平臺的特殊重要性。信息化數(shù)據(jù)平臺的無縫鏈接，已把現(xiàn)代軍事學說提高到一個跨時代的嶄新階段。
車載加固機在軍事與國防中應用最為廣泛，軍事電子和信息技術由于其特殊的應用屬性，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭的武器控制平臺、戰(zhàn)地指揮平臺和中央指揮信息鏈交互平臺中處于愈發(fā)重要的地位。軍事用途的計算機系統(tǒng)由于其中樞神經(jīng)地位，必須保障其更可靠、更安全的運行機制，才能保證計算機的各種敏感部件在惡劣環(huán)境下正常工作而不受影響。因此，軍事用途的計算機系統(tǒng)必須按照完全能夠經(jīng)受苛刻環(huán)境考驗的要求進行設計、制造，或基于最優(yōu)化的計算平臺選擇實施可靠性、安全性為目的的加固技術措施。由于前種方式的時效性和成本性等要素的先天缺陷，采用優(yōu)選計算機平臺進行加固的計算機是當前世界軍事用途計算機的主流形式。
正是因為軍用計算機的重要性，國家為此制定了國家軍用標準GJB322A-98《軍用計算機通用規(guī)范》。從而擺脫了早期生產(chǎn)的車載加固機并沒有統(tǒng)一的技術依據(jù)的無序狀態(tài)。《軍用計算機通用規(guī)范》頒布之后，車載加固機有了明確的分類、具體的要求和可評價體系。
在GJB322A-98中，軍用計算機從性能上分為：服務器、工作站、個人計算機、嵌入式計算機和其他。而從類型上分為：普通型、初級加固型、加固型、全加固型，車載加固機在應用時即可單機獨立，亦可以多級級聯(lián)或并行使用。
GJB
a.有空調(diào)，載體靜止環(huán)境；
b.無空調(diào)，載體靜止環(huán)境；
c.無空調(diào)，載體移動環(huán)境。
GJB
GJB
a.服務器：包括中心級服務器、部門級服務器、工作組級服務器；
b.工作站；
c.個人計算機；
d.嵌入式計算機；
e.其他。
在GJB322A-98中，通過一系列相關標準的引用對車載加固機在技術特點、環(huán)境要求、質量保證、檢驗方法、交裝貯運等方面做出了詳盡的規(guī)定。
GJB
車載加固機通常是由處理系統(tǒng)、顯示器、電源、機箱等部件組成，與通用計算機大體相同，但是部件的具體形態(tài)與結構有較大差異。。
車載加固機的實現(xiàn)目前主要有如下幾種方式：
1、把優(yōu)選的計算組合平臺封裝到特制的加固機箱內(nèi)；
2、基于優(yōu)化平臺內(nèi)核的自定義擴展功能重設計的單板計算機加固；
3、基于板級和部件級加固的系統(tǒng)級加固。
車載加固型計算機一般工作在沙塵飛揚、顛簸振動、高溫嚴寒、強電磁干擾等惡劣的野外環(huán)境，而且使用頻繁，甚至全天運行，通過油機或電池供電。因此較之于通用計算機有下述區(qū)別。
車載加固計算機在配置上的第一要務是核心處理系統(tǒng)的選擇。區(qū)別于通用計算機，其最大的特點是首先要在保證可靠性和安全性的前提下對計算性能進行選擇。因此，不同于通用計算機和傳統(tǒng)工控機對CPU速度性能的刻意追求，而是在著意于滿足計算性能的基礎上對計算平臺的電氣和物理性能的穩(wěn)固性的要求，同時兼顧對其它系統(tǒng)部件（諸如載板、存儲、顯示及其它I/O部件等）的性能經(jīng)常性特殊的要求。
車載加固機機型分類：臺式、機柜式、獨立一體式、便攜式。
機型圖片見附錄。
結構形式的重要性在于根據(jù)使用環(huán)境決定裝載空間、安裝方式和電纜連接要求?，F(xiàn)在越來越多的車載加固機采用開放的體系結構，使之能夠在配件的性能和加固特性上具有更多的選擇，順應主流的通用的計算平臺。
車載加固機需要通過連接器接駁外部裝置，越來越多樣化的外部裝置需要通過接口適配器連接，而每增加一個接口連接器就是對車載加固機在可靠性與電磁兼容能力的一項考驗。有些專用車輛或平臺可為車載加固機提供獨特接口，但普通平臺沒有這種能力，因此要求車載加固機增強和擴充配接連接器的能力，從而通過標準總線接口交換數(shù)據(jù)。
以往車載加固機，通常選用傳統(tǒng)商用或傳統(tǒng)工控機CPU板卡和其它組件封裝在加固機箱中，構成車載加固機系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)商用或傳統(tǒng)工控機CPU卡無論在電氣性能和機械性能的穩(wěn)固性方面，都存在先天性的不足，使得基于此類平臺的車載加固計算機的可靠性和可用性難盡人意。進入2000年后，一些基于標準的高性能工業(yè)級計算機總線技術開始應用于車載加固計算機領域，使其可靠性和可用性大幅度提高。這些新的高性能的核心技術包括：CPCI總線技術、嵌入式計算機ETX總線技術和STX總線技術等，為車載加固機提供了更加穩(wěn)固的計算平臺選擇。
目前最普遍使用的車載加固計算機技術平臺為：CPCI、VME、ETX、STX、PCI04等。以下?lián)褚榻B三種應用較為普及且具有良好技術前景的技術平臺。
· 業(yè)界標準PCI芯片組，以低價格提供高性能
· 單總線8個槽，可通過PCI橋擴展
· 歐式插卡結構
· 高密度氣密2mm針孔接頭
· 前面板安裝和拆卸
· 板卡垂直安裝利于冷卻
· 強抗沖擊和振動特性
CPCI板遵從Eurocard工業(yè)標準，定義了3U（
Ÿ PCI局部總線
標準的Eurocard尺寸（根據(jù)IEEE 1101.1機械標準）
HD（高密度）
PCI是一種獨立于處理器的數(shù)據(jù)總線，不但性能良好而且價格便宜。PCI局部總線定義兩種數(shù)據(jù)寬度：32位和64位，總線速度可達66MHZ，理論數(shù)據(jù)處理能力：32位為264MB/S，64位為528MB/S。大多數(shù)計算機和操作系統(tǒng)都支持PCI。因為有大量支持PCI的產(chǎn)品，使得PCI產(chǎn)品既便宜又容易買到。擁有這些優(yōu)勢，PCI總線非常適合在高速計算和高速數(shù)據(jù)通訊領域中應用。
· 歐式插卡機械結構
歐式插卡機械結構是一種由VMEbus推廣的工業(yè)級封裝標準。有兩種歐式插卡規(guī)格：3U和6U。3U CPCI卡尺寸為160mmx100mm，6U卡為160mmx233.35mm.。CPCI卡的前面板符合IEEE 1101.1和IEEE 1101.10標準，并且可以包含可選的EMC密封圈以降低電磁干擾。典型情況下前面板包含I/O接口，LED指示燈和開關。CPCI也支持IEEE 1101.11的后面板I/O。由于其易于維護的特性，后面板I/O在電信設備上用的非常普遍。由于所有的連線都連接在后部轉接板上，前面的CPCI插卡沒有任何連線，因此可以在更換板卡時無需重新連線。
· 針孔連接器
CPCI使用符合IEC-1076國際標準高密度氣密式針孔連接器，其
采用CPCI架構的計算平臺，相對于商業(yè)PC和傳統(tǒng)的工業(yè)PC架構來講，更能適應相對作業(yè)環(huán)境較為惡劣的環(huán)境（諸如溫度、沖擊、振動、灰塵、電磁干擾、射頻干擾等），從而保證系統(tǒng)在惡劣條件下的穩(wěn)定運行。
CPCI基于PICMG2.0規(guī)范。CPCI的電氣特性與PCI總線相同，因此用戶的軟件和普通PC兼容，現(xiàn)有的PCI外圍卡也可以很容易移植到CPCI平臺。PCI使用
CPCI雖然與標準PCI屬同一標準，二者還是有很大的不同。與傳統(tǒng)商用PC和工控機相比，CPCI具有如下優(yōu)點：
1、系統(tǒng)抗振性強
CPCI板卡上下有導軌固定，板卡的前端通過氣密性的針孔連接器和背板相連，每個接頭具有
2、支持帶電拔插
CPCI的背板使用長中短插針結構，其中Power和Ground針腳最長，可以保證板卡安全的帶電插入拔出。此外板選信號IDSEL,BD_SEL#針腳最短，系統(tǒng)借由此信號可以得知板卡是在插入過程或是拔出過程。另外，CPCI制定了熱插拔的硬件過程和軟件管理接口，保證了板卡熱插拔過程的有效性。
3、支持后走線，便于方便配線
CPCI的板卡的信號線不用從板卡前面板引出，可以通過背板將信號線用轉接板從后端引出。當更換板卡時，不需要更換信號線，這樣減少了更換板卡的工作量并減少因更換信號線而引起的出錯概率。此外信號線從后端引出，設備前端也會比較美觀。
4、板卡垂直安裝，有利于散熱
CPCI板卡采用歐規(guī)卡結構，板卡垂直安裝，系統(tǒng)的散熱氣流從下而上吹，符合空氣對流原理，散熱效果好。
5、CPCI板卡具有更好的電氣特性
CPCI背板插針和接頭全部鍍金，并嚴格定義了信號線的最長長度，PCB板的阻抗、去偶電容、PCI上拉電阻阻值等電氣參數(shù)，因此CPCI的電氣特性要優(yōu)于普通PCI工控機。
6、防腐和電磁屏蔽性好
CPCI使用
7、抗靜電好
CPCI板卡下端具有3段靜電導出條，可以靜電導出到大地。另外CPCI規(guī)定系統(tǒng)的邏輯地和機箱地隔離，保持系統(tǒng)不受外界干擾。基于PICMG1.0的工控機無法做到機箱地和邏輯地隔離。
8、機箱深度淺，便于機柜安裝
CPCI的機箱深度只有
目前，CPCI產(chǎn)品設計者總能在工業(yè)標準定義的規(guī)范下所提供的功率與空間范疇內(nèi)，實現(xiàn)產(chǎn)品使用者對效能表現(xiàn)的期望以及滿足周邊裝置的需求。隨著整個產(chǎn)業(yè)界開始準備下一代的x86處理器與技術，這些挑戰(zhàn)也變得更加難以克服。這些挑戰(zhàn)包括卡板的大小、可供應的功率，以及散熱問題等。目前的單槽CPCI處理器卡板采用1.7GHz的Mobile Pentium 4微處理器，最典型的是產(chǎn)生30Watts的功率消耗，這些卡板在大部分的CPCI系統(tǒng)中所能提供的每槽50Watss功率的條件下是沒有問題的，當設計者開始將目標放在3GHz Pentium 4微處理器，消耗80Watts的功率時，在散熱的處理上和空間限制上的挑戰(zhàn)就變得比較嚴重了。要解決這些挑戰(zhàn)，設計者所要了解的不僅是在PICMG2.0中所定義的CPCI詳細規(guī)范，還包括了內(nèi)存空間限制、板卡尺寸大小限制、散熱技術設計等的種種假設。對CPCI卡板的產(chǎn)品使用者而言，也必須對下一代x86處理器會對平臺的使用帶來何種關連性的影響要有一個系統(tǒng)性的概念?；诖?，在當前x86處理器技術不斷高速發(fā)展的情況下，用戶對抗惡劣工作環(huán)境的高性能計算平臺的選擇，特別是期望產(chǎn)品有相對穩(wěn)定的生命周期的情況下，傾向從嵌入式及其相關技術產(chǎn)品——諸如ETX（STX）或有長周期支持的產(chǎn)品線進行選擇。這些產(chǎn)品并不像桌上型計算機或服務器的處理器那樣前端，生命周期是用年而不是用月來計算。此外，該類產(chǎn)業(yè)也藉由mobile processor的使用而取得一些優(yōu)勢，其處理器在電源供應的需求上和嵌入式以及電信領域的應用非常類似，同時，產(chǎn)品功能的定義和集成度具有更高的靈活性。
ETX（Embeded Technology eXtended），是嵌入式工業(yè)標準總線技術?；贓TX技術的核心模塊，涵蓋了高性能x86系列的CPU、芯片組、南北橋、顯示芯片、網(wǎng)絡芯片、音頻控制器、Super I/O控制器等，是高度集成化的All-in–one PC基核。背面的4×100pin總線引腳定義了PC的標準接口信號以及PCI和ISA信號等。應用時在基板上設計對應的4×100pin插座，擴展的I/O功能可通過總線上的PCI或ISA實現(xiàn)。ETX產(chǎn)品具有較長的生命周期。
不同檔次的CPU提供不同的性能。只需使用4個100-Pin的高密度的連接器就可以把集成在ETX模塊上的所有PC功能引到定制的包含用戶額外功能的Baseboard（背板）上，ETX模塊與Baseboard合二為一，共同構成所需功能的板卡?；贓TX模塊的產(chǎn)品很容易升級，在Baseboard不變的前提下，只需插上新一代ETX模塊即可。
ETX可安裝在以下規(guī)范的板子上：
ATX、PICMG、CPCI、ISA、PCI、PC-104、PISA、VME與其它。
當通用CPU板卡的功能、I/O接口、尺寸大小、連接器位置等不能滿足應用需求時，或者期望產(chǎn)品自身保持相當?shù)纳芷冢_放式標準的ETX是最佳選擇。ETX是針對各類專業(yè)應用的嵌入式PC主板，主要面向專用計算機系統(tǒng)的設計者和使用者?；贓TX設計，可根據(jù)實際需要自定義板卡的形狀、功能、尺寸、接插件位置和類型等，并能直接集成擴展的I/O功能。從而增加了主板的集成度，同時也縮短了開發(fā)周期并簡化了整個生產(chǎn)過程。
ETX應用系統(tǒng)都需要用戶自己設計底板，在底板上設計四個ETX插座(X1-X4),以ETX為核心，在周邊設計I/O和PCI/ISA相關接口電路，PCB設計4層或4層以上，電源最好設計為單獨的內(nèi)電層。
ETX接口由PCI、ISA總線及許多I/O口組成，它是通過四個100pin的連接器來實現(xiàn)的
ETX連接器X1：PCI總線、USB、聲卡
ETX連接器X2：ISA總線
ETX連接器X3：VGA、LCD（LVDS）、COM1/2、IrDA、鍵盤/鼠標
ETX連接器X4：EIDE（×2）、以太網(wǎng)、特性信號
Ÿ 表貼CPU
Ÿ 系統(tǒng)邏輯/套片
Ÿ 系統(tǒng)存儲器
Ÿ PCI & ISA BUS
Ÿ 圖形適配器
Ÿ VGA 圖形接口
Ÿ LCD 接口
Ÿ USB masters
Ÿ 2個E-IDE通道1個用于板內(nèi)Flash Disk，另1個由ETX接口引出
Ÿ SUPER I/O 控制器：串行接口（TTL電平），IR通訊口，雙向并行口，鍵盤/PS-2鼠標口，軟盤控制器
Ÿ 10/100MB LAN通過ETX接口引到Baseboard上的隔離變壓器上
Ÿ IDE Flash Disk
Ÿ 其他附加信號
Baseboard也稱為載板或背板，是ETX模塊的I/O出口（通過ETX接口）。Baseboard可以提供標準的轉換并輸出PC I/O信號，如COM口TTL電平至RS-232/422/485轉換，AC-link至AC'97語音轉換（經(jīng)過AC'97 CODEC），Ethernet信號數(shù)字至模擬轉換，輸出并口信號，IrDA、Floppy、USB、IDE、LCD、CRT信號等等，ETX還提供數(shù)個PCI master和完整的ISA信號，這使得未來的設計者能夠通過標準的PC總線接口配備特殊的功能。另外，還可輸出第二個IDE，以及其它的TTL LCD信號，可以向Baseboard引出2組FPC接口，以更好地滿足應用需要。
Baseboard的設計成本相對不高，Baseboard上可提供額外的功能并可把連接器準確地安放在所需的位置。
為了將ETX模塊恰當?shù)匕惭b在Baseboard上,要給兩塊板子之間的元器件留有足夠的空間，ETX模塊有兩種不同的配置：Type I /Type II：
Ÿ Type I.
ETX模塊使用
Ÿ Type II.
ETX模塊使用
ETX接口由2對200-Pin連接器組成：ETX模塊一側有2個插頭，分別命名為P1和P2，Baseboard一側有2個插座，分別命名為J1和J2。
1、確認系統(tǒng)的主要功能和達到的性能，初步選擇配置一種ETX
2、選擇外圍設備和接口芯片；
3、在臺式機上開發(fā)應用；
4、評估系統(tǒng)的能力和達到的指標；
5、反復修改配置和程序；
6、確認ETX配置和外圍電路；
7、進行步驟3、4、5、6的同時進行PCB的設計、加工；
8、安裝ETX，程序下載到ETX系統(tǒng)；
9、現(xiàn)場調(diào)試，修改程序。
STX（Smart Technology eXtended）在電氣性能方面與ETX處于同一檔次，但有較之于更好的機械特性，更小的結構尺寸，更多的附加信號，支持PC104+，是快速開發(fā)高集成度、高性能All-in-one單板專用計算機系統(tǒng)的理想選擇。
STX允許獨立于頻繁更換部件的PC機的特殊應用并保證用戶解決方案的長期性。在持久的解決方案中由于使用最合適的SoM's模塊，STX通常承諾最好的CPU和圖形性能而不改變用戶的基板設計。
SoM（System-on-a-Modules）是一個高度集成了PC系統(tǒng)的All-in-One模塊，以STX為基礎的STX模塊，其集成了所有通用PC的功能。是用戶快速、高性價比的單板機設計的高階基礎。所有System-on-a-Modules包含：
一個用于板內(nèi)Flash盤
另一個引到STX接口
2個串行UARTs作為TTL信號
1個紅外端口
1個雙向并行端口
鍵盤&PS/2鼠標控制器
軟驅控制器
STX接口將內(nèi)嵌式PC的傳統(tǒng)PCB技術從保守的應用（如工業(yè)控制或多媒體系統(tǒng)）中分離出來。
以下是基于低功耗PIII400-850 STX模塊的相關特性描述
Intel低功耗Pentium III 850/700,650/500,400處理器
引到STX接口的SoM接口:
1、基于應用確認系統(tǒng)主要功能和要達到的性能，并選擇相應的STX模塊；
2、基于系統(tǒng)要求確認開發(fā)電路的主要功能、電氣性能、接口數(shù)量和形式、結構形式、機械尺寸等參數(shù)；
3、提出和論證解決方案；
4、硬件設計和開發(fā)，同時在臺式機上進行相應程序開發(fā)和測試；
5、評估系統(tǒng)的能力和達到的指標；
6、PCB設計、審核、加工；
7、樣板生產(chǎn)。安裝STX模塊，并將程序下載到STX系統(tǒng)；
8、EMI,溫度實驗,,振動測試；
9、樣板處理及穩(wěn)定度測試；
10、印刷電路修正及正式樣板生產(chǎn)。
1、電路功能；
2、接口數(shù)量和形式；
3、電氣性能；
4、機械結構。
為適應在惡劣環(huán)境中工作，車載加固機必須在設計與制造過程中采用許多特殊的技術措施，以此保證使用要求。最為常用的技術措施有以下三項：
1、抗強電磁干擾設計；
2、抗惡劣環(huán)境能力設計；
3、可靠性設計。
在GJB322A-98中規(guī)定了車載加固機的電磁兼容性要求，一般應符合GJB151A-97《軍用設備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》相應類別的有關規(guī)定。這表明車載加固機應在以下方面達到GJB151A-97的相關要求，并且按照GJB152A-97《軍用設備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測量》所規(guī)定的測量方法通過測試。
1、RE102 電場輻射發(fā)射試驗；
2、CE102 電源線傳導發(fā)射試驗；
3、RS103 電場輻射敏感度試驗；
4、CS101 電源線傳導發(fā)射敏感度試驗；
5、CS114 電纜束注入傳導敏感度試驗；
6、CS115 電纜束注入脈沖激勵傳導敏感度試驗；
7、CS116 電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導敏感度試驗；
8、ESD 靜電放電試驗。
為達到GJB151A-97的相關要求，通常車載加固機必須采取多種技術措施。
不同類型的車載加固機所采用的屏蔽措施各不相同，當采用全封閉整體焊接，熱傳導設計的機箱時，屏蔽措施僅僅限于機箱結合部位，而對于采用風冷的非封閉機箱，電磁屏蔽的處理就將復雜很多。
通常電磁屏蔽的基本措施為：
1、機箱結合縫隙：選用鈹銅合金簧片或導電泡棉；
2、風冷通道：選用蜂巢式屏蔽通風波導網(wǎng)；
3、顯示屏正面：選用高目防數(shù)信息泄漏電磁屏蔽玻璃（兩層干法玻璃夾層中鑲嵌250目金屬電磁屏蔽網(wǎng)）；
4、連接端口：選用軍用航空插座，帶屏蔽層導線并在導線兩端增加磁環(huán)；
5、電源：引線輸入端增加低通濾波器，盡可能縮短入線長度并接地；
6、對非金屬外殼應在內(nèi)壁涂覆性能良好的導電涂層。
1、電磁屏蔽的方法較為復雜，往往會因為部件變化、結構外形與材料變化或電磁材料的變化使整機的電磁兼容性能產(chǎn)生波動，因此穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝與質量檢驗決定了整機的電磁兼容指標。
2、對測試的頻段進行具有針對性的有效屏蔽是提高整機電磁兼容指標的良好方法。對于頻段的高低兩端的屏蔽可以適當放松，而針對含有有效信息的頻段采用卓有功效的屏蔽。
直接選擇電磁兼容性符合要求的顯示器、硬盤、光驅、鍵盤、鼠標等產(chǎn)品是最理想的方法，但是由于此類產(chǎn)品價格甚高，一般價格是同類商用產(chǎn)品的十數(shù)倍或數(shù)十倍，很多時候出于產(chǎn)品成本的考慮，往往需要制造者自己完成部件的抗惡劣環(huán)境加工，使部件達到預期要求。
通常的抗惡劣環(huán)境加工包括：提高環(huán)境適應能力，提高抗沖擊振動能力，提高電磁屏蔽能力。
抗惡劣環(huán)境加工的方法一般為：
1、選擇經(jīng)過質量認證的部件產(chǎn)品；
2、進行測試、篩選與老化；
3、進行多方面抗惡劣環(huán)境處理。
車載加固機要承受載體行進帶來的振動和顛簸所造成的扭力與沖擊，而保證整機的正常完好，同時應能夠滿足GJB322A-98規(guī)定的相應要求。通常全加固型車載加固機采用導冷技術與全封閉機箱，而初級加固型車載加固機多采用風冷機箱。
整體焊接或鑄造的封閉機箱堅固、密封性好；一般無風道設計，通過箱體散熱，箱體材料多為鋁或其它質量較輕合金材料，使用時可安裝于19″標準機柜或直接固定于車壁，適用于履帶式或重型車輛。
非封閉型機箱通過風機冷卻，由此帶來了電磁屏蔽與三防處理問題，且因風機為機械部件，需要維護保養(yǎng)。但由于造價較低，應用廣泛，一般普通車輛裝載的車載加固機多為此類機箱。
在非封閉型機箱類型中的雙層機箱是一種有創(chuàng)意的設計，該機箱分為內(nèi)外兩層，外機箱箱壁上安裝航空連接器、電源與顯示器等外部設備并通過減振器支撐內(nèi)機箱，而內(nèi)機箱中安裝CPU、硬盤等核心部件。內(nèi)外機箱的結合，既提高了電磁屏蔽的性能，又起到了與外界隔離的作用；既降低了外部環(huán)境對加固機的影響，又保持較低的機箱造價。
車載加固機為滿足GJB322A-98中
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材 質 |
減 震 器 |
作用部位 |
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金 屬 簧 |
拉簧 三維減振彈簧 無諧振峰避振器 |
機 箱 |
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橡 膠 |
膠圈 膠柱 膠球 |
機箱 部件 |
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工程塑料 |
襯墊 墊圈 |
部 件 |
一些車載加固機使用多重減振技術，如控制臺式車載加固機構架底部與腰部使用減振器減振，內(nèi)層機箱與控制臺結構使用橡膠圈減振，而對硬盤使用空心橡膠柱減振。
為使車載加固機能夠穩(wěn)定工作，除了在可靠性與安全性應滿足GJB322A-98規(guī)定的相應要求，還需要針對其在車輛上工作的特點，加以注意。
大多數(shù)車載加固機對電源均有一些獨特的處理方式。
車載加固機因其工作環(huán)境的特點，一般不使用交流供電方式，而是使用直流27V。直流供電，無論是借助汽車電瓶或是便攜發(fā)電機供電都很方便。
因此，大多數(shù)車載加固機的產(chǎn)品型譜上大都標明電源輸入為：AC110V/ AC220V 50Hz/DC27V。在進行產(chǎn)品生產(chǎn)時，根據(jù)用戶要求配備直流或交流電源模塊。
很多車載加固機以三地分離方式進行設計與生產(chǎn)。在加固機內(nèi)部將直流地（GND）、交流零線(Null)、機殼(Ground)嚴格區(qū)分開，統(tǒng)稱三地。產(chǎn)品交付用戶后，在安裝或連接整車系統(tǒng)時，最終按照用戶的要求接地。機殼地或搭鐵或由整車系統(tǒng)接大地，隨系統(tǒng)要求而定。在直流供電的系統(tǒng)中，交流零線對應于直流27V“－”端，其余關系不變。
車載加固機應進行冗余設計，以提高系統(tǒng)運行的可靠性。車載加固機冗余設計的難點在于結構，如何在封閉性良好的加固機上靈活地更換冗余部件是設計關鍵。目前，冗余硬盤、冗余電源與可熱插拔風扇都已應用車載加固機中，相信這將使車載加固機的可靠性有所提高。
對于要求在載體移動環(huán)境中工作（動中通）的車載加固機，要使用固態(tài)盤，根據(jù)操作系統(tǒng)的不同，固態(tài)盤的容量應大于2GB，方可滿足GJB322A-98附錄中規(guī)定的通用操作系統(tǒng)要求。
車載加固機的應用應以務實為第一，以下是幾條應用與選型的基本原則：
1、應用方向選擇：過程控制還是數(shù)據(jù)處理，并非指標越高越好；
2、環(huán)境條件選擇：溫度與濕度的應用指標，并非指標越寬越好；
3、電磁屏蔽選擇：電磁輻射與敏感度指標，并非指標越嚴越好；
4、走出應用誤區(qū)：盲目追求高性能帶來的穩(wěn)定性與可靠性的下降。
車載加固計算機系統(tǒng)的使用屬性，決定了系統(tǒng)必須具備抗惡劣工作環(huán)境和抵御強電磁干擾的優(yōu)異性能。因此，需要遵循如下原則：
1、計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡化架構；
2、計算平臺標準化、通用化、模塊化、一體化、小型化、靈活化；
3、部件選擇保證較高電氣和機械性能的同時，保證較高計算性能；
4、通過自定義設計用板載連線取代外部連線，用航空插座取代通用插座；
5、部件和系統(tǒng)機箱多重加固。
同時由于車載加固機系統(tǒng)屬于專用信息系統(tǒng)，需要額外的自定義擴展功能和特殊的接駁形式，通用的商用計算機和傳統(tǒng)工控機板卡及其部件由于其固有的通用功能且電氣和機械性能難以滿足系統(tǒng)構成要求，因此應該選擇基于標準的更高性能的工業(yè)級計算平臺內(nèi)核與部件，在較高的電氣和機械性能的基礎上，通過高度模塊化的板級集成來達到高可靠性、高可用性和自定義擴展功能的實現(xiàn)，實現(xiàn)標準化、通用化、模塊化、一體化、小型化的高度融合。
1、加固型服務器
選用CPCI總線結構平臺作為服務器計算平臺架構。選用3U/6U PIII級CPU板，加固型TFT、EL、AM型平板寬溫顯示器，加固型防水鼠標鍵盤，3U/6U CPCI加固機箱。
2、加固型工作站
選擇ETX總線結構PIII級核心計算模塊作為加固工作站的計算平臺，加固型TFT、EL、AM型平板寬溫顯示器，加固型防水鼠標鍵盤，上架式硬盤加固。其它部件進行系統(tǒng)級機箱內(nèi)加固。
3、加固型便攜式移動工作站
選擇STX總線結構PIII級核心計算模塊作為加固工作站的計算平臺，加固型TFT、EL、AM型平板寬溫顯示器，內(nèi)嵌式加固型防水鼠標鍵盤，其它部件進行系統(tǒng)級機箱內(nèi)加固。
加固型工作站和便攜移動工作站，出于自定義擴展功能、接口形式、接駁連線方式及高集成化帶來小型化考慮，選擇俄ETX與STX高性能計算模塊作為計算平臺內(nèi)核，需要通過背板設計構成系統(tǒng)平臺。通過優(yōu)化的設計，實現(xiàn)完善的自定義功能和接口形式的定義，形成工作站的主機板。
雖然車載加固機選用優(yōu)于商用通用計算機及傳統(tǒng)工控機性能的部件已具有良好的電氣和機械特性，并且經(jīng)過基于核心計算模塊的自定義板級設計保證了小型化高集成度的特性，但不能取代系統(tǒng)對加固型機箱的需要，以實現(xiàn)系統(tǒng)組成匹配的高可靠性和高可用性，因此加固型機箱設計是不可或缺的一個環(huán)節(jié)。
車載加固機的產(chǎn)品價格遠高于同等技術指標的計算機，而同為加固機，初級加固型、加固型、全加固型三種類型的價格由也有很大差異，因此在選用產(chǎn)品時必須要考慮機器的成本，必須在初級加固型、加固型、全加固型三種做出抉擇。
造成車載加固機高價位的原因是其高昂的測試成本，生產(chǎn)成本，維護成本。
加固型、全加固型其環(huán)境適應性非常寬泛，因此諸如顯示器、硬盤等部件需要專門訂制，價格自然不菲；即使是初級加固型產(chǎn)品也需要花費大量的測試費用從民用或工業(yè)用產(chǎn)品中篩選、老化出合乎要求的產(chǎn)品部件，從而實現(xiàn)車載加固機的產(chǎn)品品質。
由于車載加固機的使用條件苛刻，經(jīng)常會在溫度、濕度、沖擊、振動的方面不經(jīng)意間突破環(huán)境指標的極限，因此維修成本較高。用戶在使用時如能定期維護將有助于降低維護成本，延長機器的使用壽命。
合理選用總線型核心部件產(chǎn)品，有利于系統(tǒng)的更新與升級，延長產(chǎn)品的生命周期，能夠更有效的保護系統(tǒng)資源。
隨著計算機應用的不斷普及，車載加固機會有良好的發(fā)展前景，特別是初級機固型加固機，因其價格的低廉，應用將更加廣泛。嵌入式技術是未來車載加固機的方向，今后車載加固機會更多采用嵌入式技術，縮小加固機體積，逐漸降低產(chǎn)品成本，在計算機應用領域占有更多的份額。
