CC BY
105Микросборка универсальной связной машины
мультиплексного канала
передачи данных
для авиакосмической аппаратуры
Вадим ХАРИН
В 2007 году НТЦ «Модуль» начинает выпуск микросборки 2600ВГ2АТ — универсальной связной машины (терминала) мультиплексного канала передачи данных по ГОСТ Р 52070-2003 (MIL-STD-1553B).
Особенности микросборки: интегрированный интерфейс с управляющим вычислителем (ЦП), обеспечивающий гибкость в выборе конфигурации и возможность прямого подключения к широкому ряду 8- и 16-разрядных микропроцессоров с минимальным использованием вспомогательной внешней логики; поддержка работы абонента в режимах КШ, ОУ, МТ, совмещенного ОУ/МТ МКПД с программным выбором требуемого режима; интегрированное внутреннее статическое ОЗУ объемом 4К 16-разрядных слов, расширяемое до 64К 16-разрядных слов при использовании внешнего ОЗУ; выбор конфигураций интерфейса с ЦП и памятью:
- 8- или 16-разрядный буферизованный режим;
- 16-разрядный «прозрачный» режим;
- 16-разрядный режим с прямым доступом к памяти;
- поддержка режима без ожидания готовности;
программный выбор тактовой частоты 16 или 12 МГц;
расширенные функции КШ:
- автоматическое возобновление попытки передачи сообщений;
- программируемые интервалы между сообщениями;
- автоповтор кадров;
- программируемый интервал ожидания ответного слова ОУ;
расширенные функции ОУ:
- программируемое задание недопустимости команд;
- работа в режимах одиночного сообщения, двойной буферизации, круговой буферизации;
- настраиваемые прерывания;
- гибкие возможности буферизации данных;
• расширенные функции МТ:
- режим словного монитора;
- режим монитора избранных сообщений;
- совмещенный режим ОУ и монитора сообщений;
- запуск монитора по выбранному сообщению;
• интегрированный резервированный (дублированный) приемопередатчик МКПД;
• номинал напряжений питания логической и приемопередающей части +3,3 В, выходные логические уровни ЬУТТЬ, входные логические уровни 1УТТЬ/ЬУСМ08/+5 В ТТЬ;
• 72-выводной планарный металлический корпус размерами 41,0x30,0x4,1 мм. Микросборка объединяет в своем составе
приемопередатчик, кодер информации МКПД, сдвоенный декодер информации МКПД, многопротокольную логику, логику управления, логику взаимодействия с ЦП и управления памятью, внутреннее статическое ОЗУ объемом 4К 16-разрядных слов, ряд пассивных компонентов.
Перечень внешних ЭРИ, устанавливаемых в изделие при подключении микросборки, ограничивается двумя (или одним сдвоенным) изолирующими трансформаторами МКПД (например, из отечественных изделий данного класса требуемым отношением числа витков обмоток обладает трансформатор ТИЛ6В), защитными резисторами МКПД (с параметрами согласно ГОСТ Р 52070-2003) и двумя танталовыми конденсаторами номинальной емкости 10 мкФ, выполняющими функции фильтров по питанию приемопередающей части.
Микросборка может использовать до 64К 16-разрядных слов внешнего статического ОЗУ в «прозрачном» режиме и в режиме работы с прямым доступом к памяти.
Микросборка может быть напрямую подключена к 16- и 8-разрядным микропроцессорам в режиме разделения памяти, таким как 680X0, 1960, 80186, 8088, 6809, 8051, АЭ8Р-2101 и др.
Микросборка обеспечивает программируемые возможности работы с сигналом прерывания. Выходной сигнал запроса на обработку прерывания имеет три программно задаваемых режима работы: импульсный, уровнем напряжения, «очищаемым» программно, либо уровнем напряжения, «очищаемым» после чтения регистра состояния прерываний.
При работе микросборки в режиме КШ реализуются все виды сообщений по ГОСТ Р 52070-2003 (М1Ь-8ТБ-1553Б). Формат сообщения программируется индивидуально для каждого сообщения на основе управляющего слова КШ и состояния разряда «Прием/передача» соответствующего командного слова. Управляющее слово КШ определяет формат сообщения, магистраль выдачи (основную или резервную), маскирование слова ВСК и ответного слова ОУ, включение разрешения на попытку возобновления передачи сообщения и запроса на обработку прерывания для индивидуального сообщения. КШ осуществляет полную проверку достоверности слов и форматов сообщений, включая проверку интервала выдачи ответа, полярности и кодирования синхросигнала, двухфазного кодирования, четности, количества битов, количества слов, адреса ОУ, а также наличия ошибок в формате ОУ-ОУ. Интервал ожидания ответного слова выбирается (программируется) из значений 18, 22, 50 и 130 мкс, что позволяет использовать микросборку при работе на длинных магистралях и на магистралях с повторителями.
При работе микросборки в режиме ОУ реализуются все виды сообщений и выполнение всех команд управления по ГОСТ Р 52070-2003 (М1Ь-8ТБ-1553Б). Логика режима ОУ выполняет полную проверку на наличие ошибок, в том числе ошибок в формате ОУ-ОУ, проверку достоверности слов и сообщений и обеспечивает программное управление признаками ответного слова и значением слова ВСК ОУ, которые также могут формироваться ло-
гикой в реальном времени. Другими ключевыми особенностями режима ОУ являются программируемый набор условий для формирования прерываний, внутреннее программирование недопустимых команд на подад-ресной основе, программирование признака «Абонент занят», гибкость управления памятью — реализована возможность работы ОУ в трех режимах: одиночного сообщения, двойной буферизации, круговой буферизации.
Микросборка реализует три режима работы монитора МКПД: словный монитор, монитор избранных сообщений, совмещенный режим ОУ и монитора сообщений.
После инициализации режима словного монитора осуществляется сбор всех принятых командных и ответных слов, а также слов данных. Для каждого принятого слова сохраняется информация о магистрали, по которой оно было принято, полярности синхросигнала, достоверности слова и временном интервале между словами. Слово срабатывания монитора обеспечивает дополнительную гибкость режима словного монитора: имеются программируемые возможности запуска и останова монитора по выбранному слову, а также выдачи прерывания по приему выбранного слова.
Режим монитора избранных сообщений позволяет значительно уменьшить загрузку ЦП. В данном режиме производится выборочный прием сообщений, поступающих по
резервированной магистрали, с возможностью фильтрации по адресу ОУ, признаку «Прием/передача», подадресу в командном слове. Монитор избранных сообщений значительно упрощает работу управляющего программного обеспечения при распознавании командных и ответных слов.
Монитор избранных сообщений может функционировать как пассивный монитор МКПД, либо как монитор сообщений, совмещенный с ОУ. В совмещенном режиме ОУ/МТ обеспечивается полнофункциональная работа в режиме ОУ с выделенным адресом и наблюдение за сообщениями в магистрали по остальным негрупповым адресам ОУ. Данный режим работы может иметь применение для реализации резервного контроллера шины.
Микросборка имеет номинальное значение напряжения питания +3,3 В, обеспечивает совместимые с ЬУТТЬ выходные логические уровни, совместимые с ЬУТТЬ/ЬУСМ08/ +5 В ТТЬ входные логические уровни, а также параметры выходных и входных сигналов МКПД в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52070-2003.
Микросборка выполнена в 72-выводном двустороннем планарном металлическом корпусе с шагом между выводами 1,0 мм и имеет габариты 41,0x30,0x4,1 мм (без учета выводов), что позволяет использовать ее в аппаратуре с жесткими требованиями по высоте компонентов. ■
Таблица. Спецификация микросборк
Параметр Мт Тур Мах
Предельный режим • Напряжение питания, В • Входное напряжение входных буферов логической части, В • Выходной ток выходных буферов логической части, мА -0,4 -0,5 -13 4.0 6.0 13
Питание • Напряжение питания (УРР), В • Потребляемый ток, мА 3,0 3,3 3,6 750
Параметры изолирующих трансформаторов МКПД • Отношение числа витков первичной и вторичной обмотки а) для подключения к магистрали с использованием шлейфа б) для непосредственного подключения к магистрали 1 : 1,79 1 : 2,5
Нагрузочная емкость • Емкость нагрузки выхода и входа/выхода логической части, пФ 50
Электрические параметры логической части (УББ = 0 В) • Входное напряжение высокого уровня, В • Входное напряжение низкого уровня, В • Входной ток утечки, мкА • Выходное напряжение высокого уровня, В • Выходное напряжение низкого уровня, В • Выходной ток, мА 2,0 УББ-Ю УРР-0,5 У88-4 5,5 0,8 10 У00 0,44
Временные параметры • Задержка от запуска КШ до начала передачи, мкс • Программируемый интервал времени между сообщениями в режиме КШ, мкс • Программируемый разрешаемый интервал ожидания ответного слова ОУ (режимы КШ/ОУ/МТ), мкс а) номинал 18,5 мкс б)номинал 22,5 мкс в) номинал 50,5 мкс г) номинал 128,0 мкс • Задержка выдачи ответного слова ОУ, мкс • Интервал таймера блокировки передачи, мкс 9.5 17.5 21.5 49.5 127,0 4,8 2,5 668 65 535 19.5 23.5 51.5 131,0 7,3
Конструктивные параметры • Габариты, без учета выводов, не более, мм Масса, не более, г 41,0x30,0x4,1 13,0
