3. Связь сои с бортовым вычислительным комплексом

Взаимосвязь всех систем авионики обеспечивается с помощью шины циркулярной передачи данных по пересекающимся каналам, в том числе по волоконно-оптическим линиям связи. Такая конфигурация информационного интерфейса дает возможность распределять данные между различными вычислителями, что обеспечивает высокую вычислительную эффективность и живучесть бортового оборудования. Открытость архитектуры вычислительного комплекса позволяет наращивать его возможности, в частности за счет использования информационных технологий для управления в экстремальных ситуациях.

Наиболее распространенным средством агрегирования бортовых систем контроля реального масштаба времени перспективных самолетов и вертолетов являются мультиплексные каналы межмодульного обмена информации (МК) по ГОСТ 26765.52-87(MIL-STD-1553B). Наряду с ними в авиационных комплексах предыдущего поколения широко распространены радиальные шины (РК) по ГОСТ 18977-79(ARING-429). Существуют интерфейсыMIL-STD-1553B,ARING-429 ,CAN-BASи платы ввода/вывода цифровой и аналоговой информации.

4. Структуры микропроцессорных систем управления сои с устройствами программного управления и по запросу оператора

Устройства программного отображения информации имеют простую структуру и характеризуются однонаправленной передачей информации от центрального процессора к УОИ по заранее составленной программе. Это в основном устройства справочного типа с ограниченными информационными возможностями.

Обновление отображаемой на экране такого устройства информации может осуществляться в следующих случаях:

-через определенные промежутки времени;

-по окончании этапа переработки информации;

-по достижении наперед заданных временных интервалов;

-при выходе контролируемых и отображаемых параметров за установленные границы;

-при накоплении в ЭВМ определенной порции информации.

В состав УОИ (устройства обработки информации) включают буферное ЗУ (запоминающие устройства). В отдельных случаях может быть использовано одно буферное ЗУ на несколько УОИ. Структура системы управления с устройствами программного отображения информации приведена на рис.14. Такая система для дистанционной связи группы УОИ с ЭВМ через блок связи БС характеризуется значительными аппаратурными затратами канального оборудования между ЭВМ и каждым УОИ, для сокращения которого можно использовать унифицированный канал с информационными шинами (ШИ) и шинами селекции (ШС). По информационным шинам передается информация, а по шинам селекции шифр УОИ, для которого предназначается передаваемая в данный момент информация (рис. 15). Устройства связи с объектами контроля и управления здесь не показаны.

Рис.14. Структурная схема системы управления с устройствами программного отображения информации, с индивидуальными каналами

Устройства с отображением информации по запросу характеризуются более сложной структурой, в их состав включается узел ручного ввода с клавиатурой. В состав клавиатуры включаются функциональные клавиши, за каждой из которых может быть закреплено определенное сообщение, функциональные клавиши задания режимов работы, знаковые и цифровые клавиши для формирования и передачи в процессор информации в вид чисел фиксированной длины.

Назначение данного устройства аналогично назначению устройства на пульте ЭВМ. Экипаж имеет возможность оперативно получать из ЭВМ различного рода справочную информацию, инструкции при последовательном просмотре отчетов, анализе хода выполнения задания и т. д.

Рис.15. Структурная схема системы управления с устройствами программного отображения информации с унифицированным сопряжением

Структура систем с устройствами, отображающими информацию по запросу, приведена на рисунках 16, 17 и 18. Порядок работы

Рис.16. Структурная схема системы управления с устройствами отображения информации по запросу оператора, с. индивидуальными каналами

такой системы заключается в следующем. Каждое из NmУОИ связано с ЭВМ линиями связи. Сигналы с требованиями выдачи информации от любого из устройств поступают в ЭВМ в устройство прерываний, автоматически реагирующее на поступающие сигналы выполнением действий. Так как программы выдачи на индикацию, как правило, не главные, то прерывание происходит с некоторой задержкой, обусловленной выполнением основных программ. Программа прерывания организуется так, что обеспечивается защита основных программ при выполнении запросов от УОИ. Требование, поступившее в момент времени, когда ЭВМ не занята выполнением рабочей программы или обслуживанием ранее поступивших требований, тотчас сразу же идет на обслуживание. Возможно несколько вариантов построения таких систем управления:

1.Всякое требование, поступившее в процессор в некоторый момент времени, либо сразу же начинает обслуживаться, либо теряется, если в момент его поступления ЭВМ была занята – системы с потерями.

2.Поступившее требование либо начинает обслуживаться, если ЭВМ свободна, либо требования накапливаются, образуя «очередь», ожидающую обслуживания, когда ЭВМ освободится. В дальнейшем вызовы обслуживаются либо в порядке поступления – первым пришел – первым обслужен – системы с очередью без приоритета, либо ЭВМ выполняет соответствующие программы выдачи на индикацию для различных устройств в порядке приоритетности устройств – системы с очередью и с приоритетом.

УОИ в диспетчерском пункте имеет первый приоритет. Подпрограмма прерывания выполняется каждый раз. Если же процессор имеет большой запас по времени для выполнения основной программы, подпрограмма прерываний выполняется один раз (для всех требований от устройств).

К системам с очередью и с приоритетом относятся системы, в которых приоритет на обслуживание требования определяется программным путем. В этом случае порядок обслуживания требования определяется рядом условий: приоритетом УОИ, характером требования и др.

К системам с очередью относятся системы с циклическим обслуживанием УОИ (рис. 17).В этом случае требования по индивидуальным каналам поступают на коммутатор и запоминаются (например, на индивидуальных регистрах и т. д.). При последовательном опросе коммутатора обслуживание требований производится в порядке очередности их обнаружения.

Рис.17. Структурная схема системы управления с устройствами отображения информации по запросу оператора, с индивидуальными каналами и циклическим опросом УОИ

Для уменьшения аппаратурных затрат канального оборудования используются унифицированные сопряжения (рис. 18), когда выделяются ШИ, ШС и шины формирования запросов (ШЗ). Все УОИ подключены к этим шинам. По шинам запроса транслируются запросы от устройства к ЭВМ с указанием шифра устройства, посылающего требование на обслуживание.

Рис.18. Структурная схема системы управления с устройствами отображения информации по запросу оператора, с унифицированным сопряжением

Системы с очередью являются наиболее типичными для бортовых систем контроля с СОИ. Для анализа характеристик рассматриваемой системы в качестве модели выбираем систему массового обслуживания (СМО). Поскольку число УОИ в системе и, следовательно, запросов ограничено, то общая длина очереди ограничена, значит рассматриваемая система является замкнутой.