電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，不僅使計(jì)算機(jī)內(nèi)在的數(shù)據(jù)處理能力日新月異，同時也使計(jì)算機(jī)的外部形式與應(yīng)用形態(tài)產(chǎn)生了極大改變。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用需求,根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，逐漸從靜態(tài)的家庭與辦公領(lǐng)域，拓展到動態(tài)的有多種結(jié)構(gòu)形式的機(jī)動環(huán)境中，從而產(chǎn)生了能夠抵御惡劣環(huán)境的新的計(jì)算機(jī)門類。加固型計(jì)算機(jī)——從應(yīng)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(jī)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(jié)構(gòu)形式；從應(yīng)用功能上，可以是個人機(jī)動背負(fù)、車載、機(jī)載、艦載等。其中尤以車載加固機(jī)的應(yīng)用，無論在品種、數(shù)量與使用的技術(shù)上更為普及。
車載加固機(jī)目前廣泛應(yīng)用于國防、交通、新聞、地質(zhì)、醫(yī)療、采礦、消防、救援等領(lǐng)域。車載加固機(jī)應(yīng)該是諸多特殊用途的特種計(jì)算機(jī)的一個獨(dú)立門類，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用需求的不斷普及，車載加固機(jī)勢必會有更加廣闊的應(yīng)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(zhuǎn)播車、信號發(fā)射車；在地勘與采礦領(lǐng)域，勘測車、采集車等等；在國防與軍事領(lǐng)域中車載加固機(jī)應(yīng)用更為普及，無論是指揮、通信、監(jiān)控、導(dǎo)航、火控、勤務(wù)等等，無論何種車載系統(tǒng)都要以車載加固機(jī)為核心。
車載加固機(jī)不同于在一部移動車輛中通過一部便攜計(jì)算機(jī)外加一部手機(jī)所實(shí)現(xiàn)的簡單的通信連接，車載加固機(jī)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(shè)備的中樞平臺，實(shí)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(dǎo)航定位、過程控制、故障診斷等復(fù)雜操作。
作為信息鏈中居于中樞地位的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代后，伴隨著電子和信息技術(shù)的進(jìn)步得到了長足的發(fā)展和運(yùn)用。歐美技術(shù)發(fā)達(dá)國家的一些廠商無論在加固計(jì)算機(jī)的技術(shù)理念還是在產(chǎn)品的架構(gòu)體系、質(zhì)量保證體系都有了比較清晰的技術(shù)規(guī)范和專業(yè)化的研發(fā)規(guī)模，并源源不斷的運(yùn)用到機(jī)動裝備中去。在車載、艦載、機(jī)載領(lǐng)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(lǐng)域，如Fieldworks公司、ACME、GETAC等。這些公司針對不同的應(yīng)用場合，大都形成了獨(dú)具特色的產(chǎn)品體系和質(zhì)量體系，諸如常態(tài)加固級、歐標(biāo)加固級、美軍標(biāo)加固級等，用來滿足不同場合和環(huán)境條件的軍事應(yīng)用需求。
我國臺灣地區(qū)，以研華、艾訊、凌華、威達(dá)等廠商為代表，在工業(yè)級計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，特別是工業(yè)級CPCI總線技術(shù)、ETX總線技術(shù)和STX總線技術(shù)方面的研發(fā)能力和產(chǎn)品規(guī)模都達(dá)到了相當(dāng)?shù)某潭龋⑦M(jìn)入高速發(fā)展的階段。這些高新技術(shù)性能與傳統(tǒng)工控機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)的結(jié)合，也為車載加固計(jì)算機(jī)提供了良好的產(chǎn)品和技術(shù)基礎(chǔ)。
國內(nèi)車載加固機(jī)技術(shù)應(yīng)用較之于國外水平相對滯后，無論是技術(shù)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(shù)成就的日新月異，以及企業(yè)對新技術(shù)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(yùn)用最新的電子和信息技術(shù)成就，基于各自的目標(biāo)市場，研發(fā)和生產(chǎn)不同層次和不同目標(biāo)需求的加固型計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、周邊設(shè)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(jì)算機(jī)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(tuán)公司15所，中船舶重工集團(tuán)707、709、719所，中國航天科工集團(tuán)8357所，湘計(jì)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(yīng)用目標(biāo)形成了相關(guān)的加固計(jì)算機(jī)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(jìn)技術(shù)成就，投入有效資源從事車載加固計(jì)算機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)。在可以預(yù)見的將來，國內(nèi)車載加固計(jì)算機(jī)定會形成產(chǎn)業(yè)化的垂直市場并進(jìn)一步縮短與歐美發(fā)達(dá)國家的差距。
對于車載加固機(jī)而言，雖然看上去只是應(yīng)用場所的改變，但對于計(jì)算機(jī)的要求卻有了本質(zhì)的變化，在家庭與辦公中，使用環(huán)境應(yīng)滿足計(jì)算機(jī)的要求，而在野外機(jī)動使用中，計(jì)算機(jī)要滿足使用環(huán)境的要求。
為實(shí)現(xiàn)這種變化，車載加固機(jī)采取了各種相應(yīng)的技術(shù)處理措施，提出了更高的技術(shù)要求。一方面是車載加固機(jī)的外部，體現(xiàn)出比普通計(jì)算機(jī)要高得多的結(jié)構(gòu)的密封性和堅(jiān)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(yīng)性等。
軍事電子和信息技術(shù)應(yīng)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(shù)特色。從某種意義上講，數(shù)字化信息技術(shù)的運(yùn)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(dǎo)致了現(xiàn)代軍事學(xué)說的劃時代變革——從基于武器平臺的兵種機(jī)動合成作戰(zhàn)到基于信息平臺的快速、精確打擊，使機(jī)動化戰(zhàn)術(shù)失去了戰(zhàn)術(shù)存在的基礎(chǔ)。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(jìn)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(xué)說提高到一個跨時代的嶄新階段。
車載加固機(jī)在軍事與國防中應(yīng)用最為廣泛，軍事電子和信息技術(shù)由于其特殊的應(yīng)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(jì)算機(jī)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(yùn)行機(jī)制，才能保證計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須按照完全能夠經(jīng)受苛刻環(huán)境考驗(yàn)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造，或基于最優(yōu)化的計(jì)算平臺選擇實(shí)施可靠性、安全性為目的的加固技術(shù)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(jì)算機(jī)平臺進(jìn)行加固的計(jì)算機(jī)是當(dāng)前世界軍事用途計(jì)算機(jī)的主流形式。
正是因?yàn)檐娪糜?jì)算機(jī)的重要性，國家為此制定了國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB322A-98《軍用計(jì)算機(jī)通用規(guī)范》。從而擺脫了早期生產(chǎn)的車載加固機(jī)并沒有統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)的無序狀態(tài)。《軍用計(jì)算機(jī)通用規(guī)范》頒布之后，車載加固機(jī)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(jì)算機(jī)從性能上分為：服務(wù)器、工作站、個人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)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(jī)在應(yīng)用時即可單機(jī)獨(dú)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(wù)器：包括中心級服務(wù)器、部門級服務(wù)器、工作組級服務(wù)器；
b.工作站；
c.個人計(jì)算機(jī)；
d.嵌入式計(jì)算機(jī)；
e.其他。
在GJB322A-98中，通過一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的引用對車載加固機(jī)在技術(shù)特點(diǎn)、環(huán)境要求、質(zhì)量保證、檢驗(yàn)方法、交裝貯運(yùn)等方面做出了詳盡的規(guī)定。
GJB
車載加固機(jī)通常是由處理系統(tǒng)、顯示器、電源、機(jī)箱等部件組成，與通用計(jì)算機(jī)大體相同，但是部件的具體形態(tài)與結(jié)構(gòu)有較大差異。。
車載加固機(jī)的實(shí)現(xiàn)目前主要有如下幾種方式：
1、把優(yōu)選的計(jì)算組合平臺封裝到特制的加固機(jī)箱內(nèi)；
2、基于優(yōu)化平臺內(nèi)核的自定義擴(kuò)展功能重設(shè)計(jì)的單板計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)一般工作在沙塵飛揚(yáng)、顛簸振動、高溫嚴(yán)寒、強(qiáng)電磁干擾等惡劣的野外環(huán)境，而且使用頻繁，甚至全天運(yùn)行，通過油機(jī)或電池供電。因此較之于通用計(jì)算機(jī)有下述區(qū)別。
車載加固計(jì)算機(jī)在配置上的第一要務(wù)是核心處理系統(tǒng)的選擇。區(qū)別于通用計(jì)算機(jī)，其最大的特點(diǎn)是首先要在保證可靠性和安全性的前提下對計(jì)算性能進(jìn)行選擇。因此，不同于通用計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)工控機(jī)對CPU速度性能的刻意追求，而是在著意于滿足計(jì)算性能的基礎(chǔ)上對計(jì)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(jī)機(jī)型分類：臺式、機(jī)柜式、獨(dú)立一體式、便攜式。
機(jī)型圖片見附錄。
結(jié)構(gòu)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。現(xiàn)在越來越多的車載加固機(jī)采用開放的體系結(jié)構(gòu)，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(yīng)主流的通用的計(jì)算平臺。
車載加固機(jī)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(jī)在可靠性與電磁兼容能力的一項(xiàng)考驗(yàn)。有些專用車輛或平臺可為車載加固機(jī)提供獨(dú)特接口，但普通平臺沒有這種能力，因此要求車載加固機(jī)增強(qiáng)和擴(kuò)充配接連接器的能力，從而通過標(biāo)準(zhǔn)總線接口交換數(shù)據(jù)。
以往車載加固機(jī)，通常選用傳統(tǒng)商用或傳統(tǒng)工控機(jī)CPU板卡和其它組件封裝在加固機(jī)箱中，構(gòu)成車載加固機(jī)系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)商用或傳統(tǒng)工控機(jī)CPU卡無論在電氣性能和機(jī)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(jì)算機(jī)的可靠性和可用性難盡人意。進(jìn)入2000年后，一些基于標(biāo)準(zhǔn)的高性能工業(yè)級計(jì)算機(jī)總線技術(shù)開始應(yīng)用于車載加固計(jì)算機(jī)領(lǐng)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(shù)包括：CPCI總線技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)ETX總線技術(shù)和STX總線技術(shù)等，為車載加固機(jī)提供了更加穩(wěn)固的計(jì)算平臺選擇。
目前最普遍使用的車載加固計(jì)算機(jī)技術(shù)平臺為：CPCI、VME、ETX、STX、PCI04等。以下?lián)褚榻B三種應(yīng)用較為普及且具有良好技術(shù)前景的技術(shù)平臺。
· 業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)展
· 歐式插卡結(jié)構(gòu)
· 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(qiáng)抗沖擊和振動特性
CPCI板遵從Eurocard工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，定義了3U（
Ÿ PCI局部總線
標(biāo)準(zhǔn)的Eurocard尺寸（根據(jù)IEEE 1101.1機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)）
HD（高密度）
PCI是一種獨(dú)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(dá)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(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)都支持PCI。因?yàn)橛写罅恐С諴CI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(jì)算和高速數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域中應(yīng)用。
· 歐式插卡機(jī)械結(jié)構(gòu)
歐式插卡機(jī)械結(jié)構(gòu)是一種由VMEbus推廣的工業(yè)級封裝標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)，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(guān)。CPCI也支持IEEE 1101.11的后面板I/O。由于其易于維護(hù)的特性，后面板I/O在電信設(shè)備上用的非常普遍。由于所有的連線都連接在后部轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)高密度氣密式針孔連接器，其
采用CPCI架構(gòu)的計(jì)算平臺，相對于商業(yè)PC和傳統(tǒng)的工業(yè)PC架構(gòu)來講，更能適應(yīng)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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)PCI屬同一標(biāo)準(zhǔn)，二者還是有很大的不同。與傳統(tǒng)商用PC和工控機(jī)相比，CPCI具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、系統(tǒng)抗振性強(qiáng)
CPCI板卡上下有導(dǎo)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(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)接板從后端引出。當(dāng)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(shè)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(jié)構(gòu)，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(yán)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(jī)。
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(dǎo)出條，可以靜電導(dǎo)出到大地。另外CPCI規(guī)定系統(tǒng)的邏輯地和機(jī)箱地隔離，保持系統(tǒng)不受外界干擾。基于PICMG1.0的工控機(jī)無法做到機(jī)箱地和邏輯地隔離。
8、機(jī)箱深度淺，便于機(jī)柜安裝
CPCI的機(jī)箱深度只有
目前，CPCI產(chǎn)品設(shè)計(jì)者總能在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義的規(guī)范下所提供的功率與空間范疇內(nèi)，實(shí)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(zhǔn)備下一代的x86處理器與技術(shù)，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(yīng)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(dāng)設(shè)計(jì)者開始將目標(biāo)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(yán)重了。要解決這些挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)者所要了解的不僅是在PICMG2.0中所定義的CPCI詳細(xì)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(shù)設(shè)計(jì)等的種種假設(shè)。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(guān)連性的影響要有一個系統(tǒng)性的概念。基于此，在當(dāng)前x86處理器技術(shù)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(jì)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(guān)技術(shù)產(chǎn)品——諸如ETX（STX）或有長周期支持的產(chǎn)品線進(jìn)行選擇。這些產(chǎn)品并不像桌上型計(jì)算機(jī)或服務(wù)器的處理器那樣前端，生命周期是用年而不是用月來計(jì)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(yīng)的需求上和嵌入式以及電信領(lǐng)域的應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)總線技術(shù)。基于ETX技術(shù)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(luò)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(biāo)準(zhǔn)接口信號以及PCI和ISA信號等。應(yīng)用時在基板上設(shè)計(jì)對應(yīng)的4×100pin插座，擴(kuò)展的I/O功能可通過總線上的PCI或ISA實(shí)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(gòu)成所需功能的板卡。基于ETX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(dāng)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(yīng)用需求時，或者期望產(chǎn)品自身保持相當(dāng)?shù)纳芷冢_放式標(biāo)準(zhǔn)的ETX是最佳選擇。ETX是針對各類專業(yè)應(yīng)用的嵌入式PC主板，主要面向?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者和使用者。基于ETX設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)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(kuò)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(yīng)用系統(tǒng)都需要用戶自己設(shè)計(jì)底板，在底板上設(shè)計(jì)四個ETX插座(X1-X4),以ETX為核心，在周邊設(shè)計(jì)I/O和PCI/ISA相關(guān)接口電路，PCB設(shè)計(jì)4層或4層以上，電源最好設(shè)計(jì)為單獨(dú)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(shí)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(biāo)
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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換并輸出PC I/O信號，如COM口TTL電平至RS-232/422/485轉(zhuǎn)換，AC-link至AC'97語音轉(zhuǎn)換（經(jīng)過AC'97 CODEC），Ethernet信號數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)者能夠通過標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用需要。
Baseboard的設(shè)計(jì)成本相對不高，Baseboard上可提供額外的功能并可把連接器準(zhǔn)確地安放在所需的位置。
為了將ETX模塊恰當(dāng)?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(cè)有2個插頭，分別命名為P1和P2，Baseboard一側(cè)有2個插座，分別命名為J1和J2。
1、確認(rèn)系統(tǒng)的主要功能和達(dá)到的性能，初步選擇配置一種ETX
2、選擇外圍設(shè)備和接口芯片；
3、在臺式機(jī)上開發(fā)應(yīng)用；
4、評估系統(tǒng)的能力和達(dá)到的指標(biāo)；
5、反復(fù)修改配置和程序；
6、確認(rèn)ETX配置和外圍電路；
7、進(jìn)行步驟3、4、5、6的同時進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)、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(jī)械特性，更小的結(jié)構(gòu)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的理想選擇。
STX允許獨(dú)立于頻繁更換部件的PC機(jī)的特殊應(yīng)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(shè)計(jì)。
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(chǔ)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(jī)設(shè)計(jì)的高階基礎(chǔ)。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(biāo)控制器
軟驅(qū)控制器
STX接口將內(nèi)嵌式PC的傳統(tǒng)PCB技術(shù)從保守的應(yīng)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(guān)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(yīng)用確認(rèn)系統(tǒng)主要功能和要達(dá)到的性能，并選擇相應(yīng)的STX模塊；
2、基于系統(tǒng)要求確認(rèn)開發(fā)電路的主要功能、電氣性能、接口數(shù)量和形式、結(jié)構(gòu)形式、機(jī)械尺寸等參數(shù)；
3、提出和論證解決方案；
4、硬件設(shè)計(jì)和開發(fā)，同時在臺式機(jī)上進(jìn)行相應(yīng)程序開發(fā)和測試；
5、評估系統(tǒng)的能力和達(dá)到的指標(biāo)；
6、PCB設(shè)計(jì)、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(shí)驗(yàn),,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(jī)械結(jié)構(gòu)。
為適應(yīng)在惡劣環(huán)境中工作，車載加固機(jī)必須在設(shè)計(jì)與制造過程中采用許多特殊的技術(shù)措施，以此保證使用要求。最為常用的技術(shù)措施有以下三項(xiàng)：
1、抗強(qiáng)電磁干擾設(shè)計(jì)；
2、抗惡劣環(huán)境能力設(shè)計(jì)；
3、可靠性設(shè)計(jì)。
在GJB322A-98中規(guī)定了車載加固機(jī)的電磁兼容性要求，一般應(yīng)符合GJB151A-97《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》相應(yīng)類別的有關(guān)規(guī)定。這表明車載加固機(jī)應(yīng)在以下方面達(dá)到GJB151A-97的相關(guān)要求，并且按照GJB152A-97《軍用設(shè)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(yàn)；
2、CE102 電源線傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)；
3、RS103 電場輻射敏感度試驗(yàn)；
4、CS101 電源線傳導(dǎo)發(fā)射敏感度試驗(yàn)；
5、CS114 電纜束注入傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)；
6、CS115 電纜束注入脈沖激勵傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)；
7、CS116 電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)；
8、ESD 靜電放電試驗(yàn)。
為達(dá)到GJB151A-97的相關(guān)要求，通常車載加固機(jī)必須采取多種技術(shù)措施。
不同類型的車載加固機(jī)所采用的屏蔽措施各不相同，當(dāng)采用全封閉整體焊接，熱傳導(dǎo)設(shè)計(jì)的機(jī)箱時，屏蔽措施僅僅限于機(jī)箱結(jié)合部位，而對于采用風(fēng)冷的非封閉機(jī)箱，電磁屏蔽的處理就將復(fù)雜很多。
通常電磁屏蔽的基本措施為：
1、機(jī)箱結(jié)合縫隙：選用鈹銅合金簧片或?qū)щ娕菝蓿?o:p>
2、風(fēng)冷通道：選用蜂巢式屏蔽通風(fēng)波導(dǎo)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(dǎo)線并在導(dǎo)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(yīng)在內(nèi)壁涂覆性能良好的導(dǎo)電涂層。
1、電磁屏蔽的方法較為復(fù)雜，往往會因?yàn)椴考兓⒔Y(jié)構(gòu)外形與材料變化或電磁材料的變化使整機(jī)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(zhì)量檢驗(yàn)決定了整機(jī)的電磁兼容指標(biāo)。
2、對測試的頻段進(jìn)行具有針對性的有效屏蔽是提高整機(jī)電磁兼容指標(biāo)的良好方法。對于頻段的高低兩端的屏蔽可以適當(dāng)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(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)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?dāng)?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(dá)到預(yù)期要求。
通常的抗惡劣環(huán)境加工包括：提高環(huán)境適應(yīng)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(zhì)量認(rèn)證的部件產(chǎn)品；
2、進(jìn)行測試、篩選與老化；
3、進(jìn)行多方面抗惡劣環(huán)境處理。
車載加固機(jī)要承受載體行進(jìn)帶來的振動和顛簸所造成的扭力與沖擊，而保證整機(jī)的正常完好，同時應(yīng)能夠滿足GJB322A-98規(guī)定的相應(yīng)要求。通常全加固型車載加固機(jī)采用導(dǎo)冷技術(shù)與全封閉機(jī)箱，而初級加固型車載加固機(jī)多采用風(fēng)冷機(jī)箱。
整體焊接或鑄造的封閉機(jī)箱堅(jiān)固、密封性好；一般無風(fēng)道設(shè)計(jì)，通過箱體散熱，箱體材料多為鋁或其它質(zhì)量較輕合金材料，使用時可安裝于19″標(biāo)準(zhǔn)機(jī)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(jī)箱通過風(fēng)機(jī)冷卻，由此帶來了電磁屏蔽與三防處理問題，且因風(fēng)機(jī)為機(jī)械部件，需要維護(hù)保養(yǎng)。但由于造價較低，應(yīng)用廣泛，一般普通車輛裝載的車載加固機(jī)多為此類機(jī)箱。
在非封閉型機(jī)箱類型中的雙層機(jī)箱是一種有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)，該機(jī)箱分為內(nèi)外兩層，外機(jī)箱箱壁上安裝航空連接器、電源與顯示器等外部設(shè)備并通過減振器支撐內(nèi)機(jī)箱，而內(nèi)機(jī)箱中安裝CPU、硬盤等核心部件。內(nèi)外機(jī)箱的結(jié)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(jī)的影響，又保持較低的機(jī)箱造價。
車載加固機(jī)為滿足GJB322A-98中
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材 質(zhì) |
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(jī) 箱 |
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橡 膠 |
膠圈 膠柱 膠球 |
機(jī)箱 部件 |
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工程塑料 |
襯墊 墊圈 |
部 件 |
一些車載加固機(jī)使用多重減振技術(shù)，如控制臺式車載加固機(jī)構(gòu)架底部與腰部使用減振器減振，內(nèi)層機(jī)箱與控制臺結(jié)構(gòu)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(jī)能夠穩(wěn)定工作，除了在可靠性與安全性應(yīng)滿足GJB322A-98規(guī)定的相應(yīng)要求，還需要針對其在車輛上工作的特點(diǎn)，加以注意。
大多數(shù)車載加固機(jī)對電源均有一些獨(dú)特的處理方式。
車載加固機(jī)因其工作環(huán)境的特點(diǎn)，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(jī)供電都很方便。
因此，大多數(shù)車載加固機(jī)的產(chǎn)品型譜上大都標(biāo)明電源輸入為：AC110V/ AC220V 50Hz/DC27V。在進(jìn)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(jī)以三地分離方式進(jìn)行設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。在加固機(jī)內(nèi)部將直流地（GND）、交流零線(Null)、機(jī)殼(Ground)嚴(yán)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(jī)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(yīng)于直流27V“－”端，其余關(guān)系不變。
車載加固機(jī)應(yīng)進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。車載加固機(jī)冗余設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)，如何在封閉性良好的加固機(jī)上靈活地更換冗余部件是設(shè)計(jì)關(guān)鍵。目前，冗余硬盤、冗余電源與可熱插拔風(fēng)扇都已應(yīng)用車載加固機(jī)中，相信這將使車載加固機(jī)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(jī)，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(yīng)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(jī)的應(yīng)用應(yīng)以務(wù)實(shí)為第一，以下是幾條應(yīng)用與選型的基本原則：
1、應(yīng)用方向選擇：過程控制還是數(shù)據(jù)處理，并非指標(biāo)越高越好；
2、環(huán)境條件選擇：溫度與濕度的應(yīng)用指標(biāo)，并非指標(biāo)越寬越好；
3、電磁屏蔽選擇：電磁輻射與敏感度指標(biāo)，并非指標(biāo)越嚴(yán)越好；
4、走出應(yīng)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(jì)算機(jī)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(qiáng)電磁干擾的優(yōu)異性能。因此，需要遵循如下原則：
1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)；
2、計(jì)算平臺標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械性能的同時，保證較高計(jì)算性能；
4、通過自定義設(shè)計(jì)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(jī)箱多重加固。
同時由于車載加固機(jī)系統(tǒng)屬于專用信息系統(tǒng)，需要額外的自定義擴(kuò)展功能和特殊的接駁形式，通用的商用計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)工控機(jī)板卡及其部件由于其固有的通用功能且電氣和機(jī)械性能難以滿足系統(tǒng)構(gòu)成要求，因此應(yīng)該選擇基于標(biāo)準(zhǔn)的更高性能的工業(yè)級計(jì)算平臺內(nèi)核與部件，在較高的電氣和機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，通過高度模塊化的板級集成來達(dá)到高可靠性、高可用性和自定義擴(kuò)展功能的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、一體化、小型化的高度融合。
1、加固型服務(wù)器
選用CPCI總線結(jié)構(gòu)平臺作為服務(wù)器計(jì)算平臺架構(gòu)。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(biāo)鍵盤，3U/6U CPCI加固機(jī)箱。
2、加固型工作站
選擇ETX總線結(jié)構(gòu)PIII級核心計(jì)算模塊作為加固工作站的計(jì)算平臺，加固型TFT、EL、AM型平板寬溫顯示器，加固型防水鼠標(biāo)鍵盤，上架式硬盤加固。其它部件進(jìn)行系統(tǒng)級機(jī)箱內(nèi)加固。
3、加固型便攜式移動工作站
選擇STX總線結(jié)構(gòu)PIII級核心計(jì)算模塊作為加固工作站的計(jì)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(biāo)鍵盤，其它部件進(jìn)行系統(tǒng)級機(jī)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(kuò)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(jì)算模塊作為計(jì)算平臺內(nèi)核，需要通過背板設(shè)計(jì)構(gòu)成系統(tǒng)平臺。通過優(yōu)化的設(shè)計(jì)，實(shí)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(jī)板。
雖然車載加固機(jī)選用優(yōu)于商用通用計(jì)算機(jī)及傳統(tǒng)工控機(jī)性能的部件已具有良好的電氣和機(jī)械特性，并且經(jīng)過基于核心計(jì)算模塊的自定義板級設(shè)計(jì)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(jī)箱的需要，以實(shí)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(jī)箱設(shè)計(jì)是不可或缺的一個環(huán)節(jié)。
車載加固機(jī)的產(chǎn)品價格遠(yuǎn)高于同等技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算機(jī)，而同為加固機(jī)，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(jī)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(jī)高價位的原因是其高昂的測試成本，生產(chǎn)成本，維護(hù)成本。
加固型、全加固型其環(huán)境適應(yīng)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(fèi)大量的測試費(fèi)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(shí)現(xiàn)車載加固機(jī)的產(chǎn)品品質(zhì)。
由于車載加固機(jī)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(biāo)的極限，因此維修成本較高。用戶在使用時如能定期維護(hù)將有助于降低維護(hù)成本，延長機(jī)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(hù)系統(tǒng)資源。
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷普及，車載加固機(jī)會有良好的發(fā)展前景，特別是初級機(jī)固型加固機(jī)，因其價格的低廉，應(yīng)用將更加廣泛。嵌入式技術(shù)是未來車載加固機(jī)的方向，今后車載加固機(jī)會更多采用嵌入式技術(shù)，縮小加固機(jī)體積，逐漸降低產(chǎn)品成本，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域占有更多的份額。
