NetNado
  Найти на сайте:

Учащимся

Учителям



Естественным подходом к эффективному использованию технических средств на борту является интегральность комплекса оборудования, многоцелевое использование технических средств для решения различных функциональных задач

1Введение



Главная тенденция для перспективных как космических, так и авиационных систем – интеграция в единый бортовой комплекс системы обработки данных и управляющих модулей, коммуникационного оборудования, датчиков и исполнительных устройств (с обработкой на месте), систем сбора и передачи данных.

Естественным подходом к эффективному использованию технических средств на борту является интегральность комплекса оборудования, многоцелевое использование технических средств для решения различных функциональных задач. Для этого требуются современные бортовые коммутационные и вычислительные архитектуры, новые возможности высокоскоростных соединений и распределенной обработки в реальном масштабе времени.

При разработке современных комплексов бортового оборудования, функционирующих в реальном масштабе времени и объединяющих разнородное функциональное оконечное оборудование, возникает проблема увеличения скорости передачи, по причине постоянно возрастающего потока информационных сигналов, что требует внедрения новых информационных технологий и разработки соответствующих средств информационного обмена.

Внедрение в комплексы бортового оборудования интерфейсов работающих на высоких скоростях позволяет обеспечить:

  • возможность построения единого интегрального комплекса бортового оборудования с динамически перестраиваемой, реконфигурируемой структурой;

  • повышение скорости передачи массивов данных;

  • необходимые уровни достоверности передачи данных, в том числе за счёт увеличения электромагнитной совместимости;

  • улучшение массогабаритных характеристик оборудования;

  • возможность увеличения количества различных узлов в составе бортовой аппаратуры.

Возрастающая сложность проектируемой аппаратуры требует современных методов отладки и тестирования, что приводит к необходимости пересмотреть подход к проектированию отладочных стендов, которые применяются при регулировании разработанной аппаратуры или при ремонте имеющейся. В настоящее время выпускаемая и эксплуатируемая стендовая аппаратура строится по принципу узкоспециализированных устройств, исполняющих заложенные в них пользовательские алгоритмы. Замену этих алгоритмов невозможно провести оперативно, т.к. процесс перепрограммирования относительно долгий и трудоёмкий процесс. Модернизация такого оборудования возможна только путём полной его замены.

Важность перехода на проектирование бортового оборудования и отладочных стендов с использованием специализированных интегральных микросхем (СБИС «система-на-кристалле», ПЛИС) запрограммированных на выполнение функций, обеспечивающих обмен данными в соответствии с современными телекоммуникационными стандартами и интерфейсами, определяется следующими факторами:

  • назревшей потребностью в унифицированной и гибкой по возможностям функционального применения коммуникационной и стендовой аппаратуре;

  • необходимостью сокращения ресурсов, трудоемкости и сроков разработки комплексов разного назначения за счет использования имеющихся наработок.

Цель данного дипломного проекта – разработка преобразователя интерфейсов UART и ГОСТ18977-79, осуществляющего преобразование информационных потоков в обоих направлениях в режиме реального времени.

Разработке подлежат следующие схемотехнические решения:

  • приёмо-передатчик UART;

  • приёмо-передатчик ГОСТ 18977-79;

  • протокол взаимосвязи управляющего компьютера, или специализированного устройства его заменяющего, с разрабатываемым устройством, поддерживающий:

    • обмен данными;

    • конфигурацию приёмо-передатчика ГОСТ 18977-79;

  • компенсация разности скоростей интерфейсов методом буферизирования.


2Техническое задание




    1. Наименование и область применения


Преобразователь интерфейсов UART(RS-232) – ГОСТ 18977-79.

Заказан заказчиком как независимая единица. На предприятии используется в составе отладочных стендов бортовых комплексов воздушной связи.

    1. Среда разработки


Проект должен быть создан в САПР QUARTUSII v.9.1, на HDL-языке Verilog, верхний уровень описания – графический. Стадии компиляции: анализ и синтез, размещение и разводка, ассемблирование.

    1. Интерфейс взаимодействия с УУ


  • асинхронный сброс от кнопки;

  • интерфейс: UART (RS-232);

  • кол-во разрядов данных: 8;

  • бит чётности: отсутствует;

  • кол-во стоповых битов: 1;

  • частота работы: 115,2 кГц;

  • назначение сигнальных выводов:

  • TD – последовательные данные из U-линии в ПИ;

  • RD – последовательные данные в U-линию из ПИ;

  • DTR – асинхронный сброс ПИ;

  • CTS – уведомляет УУ об полном заполнении БЗУ, УУ должен приостановить передачу U-кадров данных;

  • DSR – уведомляет УУ о наличии А-кадров в БЗУ;

  • RI – уведомляет УУ о передачи в настоящий момент А-кадра;

  • DCD – уведомляет УУ о приёме в настоящий момент А-кадра;

  • RTS – переключение ПИ в режим контроля.



    1. Интерфейс взаимодействия с удалённым оборудованием


Параметры указаны для передатчика и приёмника, если не оговорено особо.

  • интерфейс: ГОСТ 18977-79;

  • кол-во каналов: 2 (основной, резервный);

  • скорость передачи: 48 кГц, 100 кГц;

  • сигнал кадровой синхронизации (сигнал готовности): присутствует;

  • размер слова: 8, 16, 32 разряда;

  • кол-во слов: 1 – 32;

  • пауза между словами: 4 – 40 тактов;

  • пауза между установкой сигнала готовности и первым разрядом первого слова (начальная): 4 – 40 тактов;

  • пауза между последним разрядом последнего слова и снятием сигнала готовности (конечная): 4 – 40 тактов;

  • пауза между снятием сигнала готовности и установкой следующего сигнала готовности (кадровая): 4 – 40 тактов;

  • перевод линии в высокоимпедансное состояние – присутствует (передатчик);

  • искажённый кадр – отбраковывать (приёмник).

Формат кадра приведён на рис. 4.1.

    1. Контроль


Контроль осуществлять путём мультиплексирования выхода резервной линии модуля А-передатчика на вход основной линии модуля А-приёмника.

    1. Сброс


Сброс устройства проводить:

  • по сигналу DTR;

  • нажатием кнопки на устройстве.



    1. Требование к U-протоколу взаимодействия ПИ и УУ


U-протокол должен поддерживать:

  • конфигурирование А-передатчика согласно п. 4.4;

  • передачу от УУ в ПИ данных, предназначенных для формирования А-кадров передаваемых в А-линию;

  • передачу от ПИ в УУ данных А-кадра, принятого из А-линии, с уведомлением о количестве слов в этом кадре.

страница 1


скачать

Другие похожие работы: