Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Изучение реализаций интерфейсного модуля полезной нагрузки





КУРСОВАЯ РАБОТА

«Моделирование интерфейсного модуля полезной нагрузки»

Всего листов 49

 

     
    РУКОВОДИТЕЛЬ: Главный специалист отдела 12/612 _____________ А.В. Корольков «____» ____________ 2016 г.     ВЫПОЛНИЛ: Студент группы №10510 ____________ В.А. Толкушкин «____» ____________ 2016 г

 

г. Томск.

2016 год

СОДЕРЖАНИЕ

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.. 4

ВВЕДЕНИЕ. 5

1. Изучение реализаций интерфейсного модуля полезной нагрузки. 6

1.1 Реализация PLDIU1553-1 YAMAL401. 6

1.2 Реализация PLDIU1553 YAMAL601. 6

2. Анализ полезной нагрузки Ка диапазона КА «Ямал 601». 8

2.1 Блок полезной нагрузки TM/TC (Телеметрии/Телеметрических Команд) реализованный через команды и телеметрические матрицы.. 8

2.2 Блок полезной нагрузки TM/TC (Телеметрии/Телеметрических Команд) реализованный через нематричную телеметрию.. 8

2.2 Блок полезной нагрузки TM/TC (Телеметрии/Телеметрических Команд) реализованный через OBDH шину данных. 8

3. Анализ параметров и состояний усилителей мощности (ЛБВ – лампы бегущей волны) полезной нагрузки Ка диапазона. 10

3.1 OBDH Получение телеметрии. 10

4. Определение функционалов контроллера шины и монитора шины, удаленных контроллеров. 11

4.1 Блоки управления PLDIU.. 12

4.2 Режимы функционирования PLDIU.. 16

4.3 Режим PLDIU «Выключен». 17

4.4 Режим PLDIU «Инициализация». 18

4.5 Режим PLDIU «Функционирование». 19

4.6 Режим PLDIU «Ожидание». 20

5. Описание взаимодействия контроллера шины и монитора шины, удаленных контроллеров. 21

5.1 Описание плат PLDIU.. 24

5.2 Действие команд аварийного отключения (ОН1 и ОН2) ПН.. 29

6. Разработка исходных данных состояния удаленных контроллеров. 31

6.1 Базовый каркас приложения. 31

6.2 Настройка контроллера шины (КШ) 33

6.3 Настройка оконечных устройств (ОУ) 35

6.4 Настройка монитора шины (МШ) 35

6.5 Общая информация о времени выполнения. 36

7. Разработка алгоритмов мониторинга и управления удаленными контроллерами 37

7.1 Моделирование КШ: незапланированных сообщений. 37

7.2 Моделирование КШ: запланированные сообщения. 38

7.3 Моделирование ОУ.. 41

7.4 Широковещательный режим ОУ.. 42

7.5 Алгоритм мониторинга шины.. 42

7.6 Теневой монитор. 43

7.7 Последовательный монитор. 43

8. Создание математической модели интерфейсного модуля полезной нагрузки 46

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 48

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 49

 


ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является разработка и создание математической модели интерфейсного модуля полезной нагрузки спутников связи на примере КА «Ямал-601». Изучение полезной нагрузки и выбор модели полезной нагрузки. Разработка физической модели интерфейсного модуля полезной нагрузки.


ВВЕДЕНИЕ

Интерфейсный модуль, обеспечивает передачу информации по информационной магистрали, сопряжение с ней абонентов интерфейса и функционирует в режимах контроллера шины или оконечного устройства, или монитора шины.

КШ должен выполнять следующие основные функции: передавать команды в магистраль, участвовать в пересылке СД, принимать и контролировать ответную информацию о состоянии ОУ и абонентов.

ОУ должно выполнять следующие основные функции: проводить проверку достоверности КС, поступающих к нему от КШ. Если КС не удовлетворяет указанным требованиям, то ОУ должно определить его как недостоверное. Никакая кодовая комбинация адресных разрядов в поле «Адрес ОУ», никакое значение разряда признака «Прием/передача», никакая кодовая комбинация в поле «Подадрес/Режим управления» и в поле «Число СД/Код КУ» в КС не должны приводить к передаче ОУ недостоверных сообщений. ОУ должно отвечать достоверным сообщением на достоверное КС.

МШ должен осуществлять прослушивание магистрали и отбор необходимой информации, используемой для проведения: технического обслуживания, регистрации эксплуатационных параметров, анализа решаемых задач и т.п. или обеспечения информацией резервного КШ, чтобы он мог выполнять функции КШ. МШ также должен реагировать аналогично ОУ на адресованные ему команды КШ, если у него имеется собственный адрес.

Магистральный последовательный интерфейс (мультиплексный канал передачи данных): совокупность технических средств и правил, обеспечивающих обмен информацией между абонентами интерфейса последовательным кодом по общей информационной магистрали.

Полезная нагрузка космического аппарата или полезный груз космического аппарата — это количество, тип или масса полезного оборудования, ради которого создается или запускается данный космический аппарат. В технической литературе обычно используются сокращения этого термина: «ПГ» (полезный груз) или «ПН» (полезная нагрузка).

В модуль полезной нагрузки входят все транспондеры и часть ретрансляционных антенн, используемых на этом спутнике. Антенны, которые служат для телеметрии не являются частью полезной нагрузки и относятся к платформе.


Изучение реализаций интерфейсного модуля полезной нагрузки

 

Реализация PLDIU1553-1 YAMAL401

 

На ЯМАЛ 401есть два модуля полезной нагрузки PLDIU1553, со схожим составом. Они немного отличаются, но оба обеспечивают интерфейсы телеметрии, команд и распределения мощности между платформой и блоками полезной нагрузки.

YAMAL401 PLDIU 1553-1 интерфейсный модуль отвечает за:

• распространение и сбор данных оборудования полезной нагрузки, всех команд и данных мониторинга, требуемые системой для правильной работы полезной нагрузки оборудования под управлением платформы главного компьютера, через шину MIL1553

• сбор температур полезной нагрузки

• распределение основной мощности к ретранслятору высокой мощности и на блоки питания, включая защиту по току телеметрией и защиту предохранителем

• распределение мощности для полезной нагрузки в линии нагревательного устройства через электронные предохранители, и способность включения/выключения с помощью твердотельных ключей и тока телеметрии (под контролем главного компьютера космического аппарата)

• срабатывание антенных двигателей и датчиков положения интерфейса

Что касается платформы интерфейса, то PLDIU 1553-1 обеспечивает ОУ (оконечные устройства) интерфейсом шины Mil-Std-1553B, несущим все сообщения телеметрии и команд между платформой и блоками полезной нагрузки.

 

Анализ полезной нагрузки Ка диапазона КА «Ямал 601»

 

Блок полезной нагрузки делится на две отдельные части:

• Северная панель PLDIU 1553-1 реализована на северной панели

• Южная панели PLDIU 1553-2 реализована на южной панели

 

Блок полезной нагрузки TM/TC (Телеметрии/Телеметрических Команд) реализованный через команды и телеметрические матрицы

 

PLDIU1553 должен быть в состоянии генерировать команды низкого или высокого уровня:

• до 383 матриц команд для северной PLDIU

• до 383 матриц команд для южного PLDIU

Максимальная скорость для команд приема/передачи составляет менее 1 команды за 1,5 секунды (TBC).

Каждый PLDIU1553 должен быть в состоянии получить до 640 цифровых сигналов телеметрии.

 

Блок полезной нагрузки TM/TC (Телеметрии/Телеметрических Команд) реализованный через нематричную телеметрию

 

Каждый PLDIU1553 должен быть в состоянии получить:

• до 32 аналоговых сигналов телеметрии

• до 64 цифровых сигналов телеметрии

 

Анализ параметров и состояний усилителей мощности (ЛБВ – лампы бегущей волны) полезной нагрузки Ка диапазона

 

OBDH Получение телеметрии

 

PLDIU1553 осуществляет получение определенного набора телеметрии от каждого из блоков полезной нагрузки, и делает их доступными из шины данных 1553, после изменения формата.

Для каждого из блоков, этот определенный набор телеметрии для блоков LDLA должен состоять из:

Функция Тип телеметрии Длина (бит)
.FGM/ALC статус (LDLA режим) OBDH через RUBI 1 bit of Word 2
RF BLANKING статус OBDH через RUBI 1 bit of Word 5
FCA состояние OBDH через RUBI 7 bits of Word 2
GCA состояние OBDH через RUBI 7 bits of Word 4
RF выходная мощность (FGM) OBDH через RUBI 10 (*)
Команда внешнего интерфейса аттенюатора на напряжение (ALC) OBDH через RUBI 10 (*)
SCA состояние OBDH через RUBI 7 bits of Word 5
Helix ток (от ЛБВ) OBDH через RUBI 10 (*)
Анодное напряжение (от ЛБВ) OBDH через RUBI 10 (*)
Состояние автоматической перезагрузки (от ЛБВ) OBDH через RUBI (если EPC совместим)  
Состояние возникновения автоматического перезапуска (от ЛБВ) OBDH через RUBI (если EPC совместим)  
Потребление ЛБВ (от ЛБВ) OBDH через RUBI 10 (*)

(*) Для аналоговой телеметрии, только 8 бит MSB должны быть переданы на шине 1553.

Блоки управления PLDIU

В состав БРК КА «Ямал-401» входят два блока управления и телеметрического контроля PLDIU-1 и PLDIU-2, установленные на Северной и Южной панелях соответственно.

 

PLDIU-1 состоит из девяти типовых плат:

 

- две платы CVIU (вторичный источник питания PLDIU);

- две платы RT1553_EN (шина передачи данных 1553);

- плата BUSTMA (шина передачи данных RUBI и сбора ТМ с УМ);

- плата HPDP (распределение питания 100 В к оборудованию БРК);

- плата MAP (импульсные команды и сбор дискретной ТМ);

- плата DHP (управление нагревателями и сбор температурной ТМ);

- плата 8MOTP (контроль раскрытия антенн БРК).

 

PLDIU-2 состоит из восьми типовых плат:

 

- две платы CVIU (вторичный источник питания PLDIU);

- две платы RT1553_EN(шина передачи данных 1553);

- плата BUSTMA (шина передачи данных RUBI и сбора ТМ с УМ);

- плата HPDP (распределение питания 100 В к оборудованию БРК);

- плата MAP (импульсные команды и сбор дискретной ТМ);

- плата PYPGP (контроль 37 линий пироподрыва).

 

Каждая плата PLDIU (кроме плат RT1553_EN) состоит из основной и резервной части, т.е. имеет холодное резервирование.

Для управления БРК необходимо включить оба PLDIU, т.к. каждый БУ управляет строго определенными приборами, расположенными на различных панелях КА. Не допускается одновременно включать основной и резервный комплект блока управления.

 

Внешний вид блоков управления представлен на рисунках 4.1 и 4.2.

Рисунок 4.1 – Блок управления PLDIU-1

 

Рисунок 4.2 – Блок управления PLDIU-2

 

На рисунках 4.3 и 4.4 представлены функциональные схемы для PLDIU-1 и для PLDIU-2 соответственно.

 

Рисунок 4.3 - Функциональная схема блока управления PLDIU-1

 

 

Рисунок 4.4 - Функциональная схема блока управления PLDIU-2


 

Режим PLDIU «Выключен»

 

В режиме «Выключен» PLDIU находится в выключенном состоянии, все функции по управлению и сбору ТМ с оборудования БРК недоступны. В таблице 4.1 рассмотрен режим функционирования PLDIU «Выключен».

 

Таблица 4.1 - Режим PLDIU «Выключен»

Режим Особенности режима
Описание режима PLDIU выключен, на внутренние платы не подается питание
Воздействия для перехода в режим - При получении следующих прямых команд с Платформы: «PLDIU_Основной_ВЫКЛ», «PLDIU_Резервный _ВЫКЛ»; - при падении напряжения питания на шине 100 В. PLDIU выключится при падении напряжения в диапазоне от 82 до 85 В
Команды для выхода из режима Для выхода из режима «Выключен» необходимо подать прямые команды с Платформы: «PLDIU_Основной_ВКЛ» или «PLDIU_Резервный _ВКЛ»
Контролируемая телеметрия - PLDIU_Основной_Температура; - PLDIU_Основной_Состояние ВКЛ/ВЫКЛ; - PLDIU_Основной_Напряжение CV1» (выходное напряжение CVIU CV1); - PLDIU_Основной_Напряжение CV2» (выходное напряжение CVIU CV2); - PLDIU_Резервный_Температура; - PLDIU_Резервный_Состояние ВКЛ/ВЫКЛ; - PLDIU_Резервный_Напряжение CV1» (выходное напряжение CVIU CV1); - PLDIU_Резервный_Напряжение CV2» (выходное напряжение CVIU CV2); - PLDIU_Основной_Контроль ошибки; - PLDIU_Резервный_Контроль ошибки
Примечание – Распределение напряжения питания 100 В на оборудование БРК осуществляется всегда и не зависит от режима функционирования PLDIU.

 


 

Режим PLDIU «Инициализация»

 

PLDIU переходит в режим «Инициализация» после включения вторичного источника питания CVIU. Напряжение питания поступает на плату RT1553_EN и начинается загрузка внутренних подпрограмм PLDIU из постоянной памяти, проходят самопроверки. Инициализация длится 30 секунд и по еѐ завершении блок управления PLDIU готов к приему и обработке кодовых команд управления по шине 1553. В таблице 4.2 рассмотрен режим функционирования PLDIU «Инициализация».

 

Таблица 4.2 - Режим PLDIU «Инициализация»

Режим Особенности режима
Описание режима Это переходный режим, который начинается после получения прямой команды на включение PLDIU. Во время режима плата RT1553_EN производит полную последовательность инициализации, включая внутреннее тестирование
Воздействия для перехода в режим При получении следующих прямых команд с Платформы: «PLDIU_Основной_ВКЛ» или «PLDIU_Резервный _ВКЛ»
Команды для выхода из режима Для выхода из режима необходимо подать прямые команды с Платформы: «PLDIU_Основной_ВЫКЛ», «PLDIU_Резервный _ВЫКЛ»
Контролируемая телеметрия - PLDIU_Основной_Температура; - PLDIU_Основной_Состояние ВКЛ/ВЫКЛ; - PLDIU_Основной_Напряжение CV1» (выходное напряжение CVIU CV1); - PLDIU_Основной_Напряжение CV2» (выходное напряжение CVIU CV2); - PLDIU_Резервный_Температура; - PLDIU_Резервный_Состояние ВКЛ/ВЫКЛ; - PLDIU_Резервный_Напряжение CV1» (выходное напряжение CVIU CV1); - PLDIU_Резервный_Напряжение CV2» (выходное напряжение CVIU CV2); - PLDIU_Основной_Контроль ошибки; - PLDIU_Резервный_Контроль ошибки
Выход из режима - По окончании фазы и если не обнаружено ошибок ПО PLDIU переходит автоматически в режим «Функционирование»; - поданы команды на выключение: «PLDIU_Основной_ВЫКЛ», «PLDIU_Резервный _ВЫКЛ»; - при падении напряжения питания на шине 100 В. PLDIU выключится при падении напряжения в диапазоне от 82 до 85 В
Примечания 1 Распределение напряжения питания 100 В на оборудование БРК осуществляется всегда и не зависит от режима функционирования PLDIU. 2 Основная (резервная) плата BUSTMA включится сразу, как только будет подана команда на включение основного (резервного) PLDIU.

 


 

Режим PLDIU «Ожидание»

 

В режим ожидания PLDIU переходит при обнаружении ошибки в выполнении внутреннего ПО. Переход в режим ожидания возможен как из режима «Функционирование» так и из режима «Инициализация». В режиме «Ожидание» PLDIU не способен выполнять никаких других задач, кроме предоставления минимальной телеметрии. В таблице 4.4 рассмотрен режим функционирования PLDIU «Ожидание».

 

Таблица 4.4 - Режим PLDIU «Ожидание»

 

Режим Особенности режима
Описание режима БУ PLDIU находится в «безопасном» режиме. Переход в этот режим происходит при обнаружении несоответствий во внутреннем ПО. В этом режиме PLDIU не выполняет никаких задач, кроме сбора минимальной ТМ
Воздействия для перехода в режим При обнаружении внутреннего сбоя работы ПО, со срабатыванием прямой телеметрии БРК «Контроль ошибки»
Доступные для исполнения команды - Для выхода из режима необходимо подать прямые команды с платформы: «PLDIU_Основной_ВЫКЛ», «PLDIU_Резервный _ВЫКЛ»; - передача сообщений по шине 1553 (доступ к подадресам для сбора ТМ)
Контролируемая телеметрия - PLDIU_Основной_Температура; - PLDIU_Основной_Состояние ВКЛ/ВЫКЛ; - PLDIU_Основной_Напряжение CV1» (выходное напряжение CVIU CV1); - PLDIU_Основной_Напряжение CV2» (выходное напряжение CVIU CV2); - PLDIU_Резервный_Температура; - PLDIU_Резервный_Состояние ВКЛ/ВЫКЛ; - PLDIU_Резервный_Напряжение CV1» (выходное напряжение CVIU CV1); - PLDIU_Резервный_Напряжение CV2» (выходное напряжение CVIU CV2); - PLDIU_Основной_Контроль ошибки; - PLDIU_Резервный_Контроль ошибки   - бит «Флаг подсистемы» (“Subsystem flag”) статусного слова шины 1553 посылается PLDIU после приема передающего сообщения по шине 1553
Выход из режима При подаче прямой команды на выключение: «PLDIU_Основной_ВЫКЛ», «PLDIU_Резервный _ВЫКЛ»
Примечание – Распределение питания 100 В на оборудование БРК осуществляется всегда и не зависит от режима функционирования PLDIU (оборудование РТР продолжает функционировать).

 


 

Описание плат PLDIU

 

В PLDIU установлены типовые платы, их функции имеют холодное резервирование. Каждая плата выполняет строго определенные задачи по управлению и сбору ТМ с оборудования БРК. На рисунках 5.2 и 5.3 показаны блок диаграммы управления приборами БРК от PLDIU-1 и PLDIU-2 соответственно. Описание плат PLDIU-1 представлено в таблице 5.1, платы PLDIU-2 представлены в таблице 5.2.


 


 

 

Рисунок 5.2 - Блок диаграмма управления PLDIU-1 приборами БРК


 

 

 

Рисунок 5.3 - Блок диаграмма управления PLDIU-2 приборами БРК


 

Таблица 5.1 - Платы PLDIU-1

Плата PLDIU-1 Команды для установки по шине 1553 Описание платы Примечание
CVIU (две платы) Для каждой платы CVIU (основной или резервной): - Включение Шины вторичного питания (SPB) номинального DC/DC; - Выключение Шины вторичного питания (SPB) номинального DC/DC; - Включение Шины вторичного питания (SPB) резервного DC/DC; - Выключение Шины вторичного питания (SPB) резервного DC/DC Плата является источником вторичного питания для всех плат PLDIU. Отвечает за включение и выключение PLDIU Включается и выключается по прямой команде с платформы
RT1553_EN (две платы)     – Отвечает за прием кодовых команд по шине 1553 и отправку ТМ на Платформу. Организует внутреннюю связь со всеми платами PLDIU Включается автоматически в соответствии с выбранной основной или резервной платой CVIU
BUSTMA   – Отвечает за управление и сбор ТМ с УМ по шине OBDH (RUBI) Основная (резервная) часть платы включается автоматически вместе с основной (резервной) платой CVIU
HPDP - Подключение HPDP номинальной функции к номинальной SPB; - Подключение HPDP номинальной функции к резервной SPB; - Подключение HPDP резервной функции к номинальной SPB - Подключение HPDP резервной функции к резервной SPB Распределяет питание 100 В через плавкие предохранители на все оборудование БРК. Измеряет ток потребления линий распределения питания 100 В Питание 100 В всегда поступает на оборудование БРК. Измерение тока доступно после включения
MAP - Подключение MAP номинальной функции к номинальной SPB; - Подключение MAP номинальной функции к резервной SPB; - Подключение MAP резервной функции к номинальной SPB; - Подключение MAP резервной функции к резервной SPB Выдает импульсные команды управления HLC (для управления переключателями) и LLC (для включения и выключения приборов). Осуществляет сбор дискретной телеметрии (положения переключателей, состояние включен/выключен)     –
DHP - Подключение DHP номинальной функции к номинальной SPB - Подключение DHP номинальной функции к резервной SPB; - Подключение DHP резервной функции к номинальной SPB; - Подключение DHP резервной функции к резервной SPB Управляет нагревателями IMUX Ku- диапазона. Осуществляет сбор температурной телеметрии с оборудования БРК. Измеряет ток потребления линий нагревателей     –
8MOTP - Подключение 8MOTP номинальной функции к номинальной SPB; - Подключение 8MOTP номинальной функции к резервной SPB; - Подключение 8MOTP резервной функции к номинальной SPB; - Подключение 8MOTP резервной функции к резервной SPB Управление двигателями ADPM антенных сборок. Сбор ТМ управления двигателями и аналоговой ТМ потенциометров положения антенн Одновременно можно управлять только одним двигателем

 

Таблица 5.2 - Платы PLDIU-2

Плата PLDIU-2 Команды для установки по шине 1553 Описание платы Примечание
CVIU (две платы) Для каждой платы CVIU (основной или резервной): - Включение Шины вторичного питания (SPB) номинального DC/DC; - Выключение Шины вторичного питания (SPB) номинального DC/DC; - Включение Шины вторичного питания (SPB) резервного DC/DC; - Выключение Шины вторичного питания (SPB) резервного DC/DC Плата является источником вторичного питания для всех плат PLDIU. Отвечает за включение и выключение PLDIU Включается и выключается по прямой команде с платформы
RT1553_EN (две платы)     – Отвечает за прием кодовых команд по шине 1553 и отправку ТМ на Платформу. Организует внутреннюю связь со всеми платами PLDIU Включается автоматически в соответствии с выбранной основной или резервной платой CVIU
BUSTMA   – Отвечает за управление и сбор ТМ с УМ по шине OBDH (RUBI) Основная (резервная) часть платы включается автоматически вместе с основной (резервной) платой CVIU
HPDP - Подключение HPDP номинальной функции к номинальной SPB - Подключение HPDP номинальной функции к резервной SPB - Подключение HPDP резервной функции к номинальной SPB; - Подключение HPDP резервной функции к резервной SPB Распределяет питание 100 В через плавкие предохранители на все оборудование БРК. Измеряет ток потребления линий распределения питания 100 В Питание 100 В всегда поступает на оборудование БРК. Измерение тока доступно после включения
MAP - Подключение MAP номинальной функции к номинальной SPB; - Подключение MAP номинальной функции к резервной SPB; - Подключение MAP резервной функции к номинальной SPB; - Подключение MAP резервной функции к резервной SPB Выдает импульсные команды управления HLC (для управления переключателями) и LLC (для включения и выключения приборов). Осуществляет сбор дискретной телеметрии (положения переключателей, состояние включен/выключен)   –
PYPGP - Подключение PYPGP номинальной функции к номинальной SPB; - Подключение PYPGP номинальной функции к резервной SPB; - Подключение PYPGP резервной функции к номинальной SPB; - Подключение PYPGP резервной функции к резервной SPB Осуществляет управление пироподрывом механизмов расчековки HRM антенных сборок. Сбор ТМ состояния подрывных реле Напряжение питания от 27 до 41 В подается к плате PYPGP напрямую с аккумуляторной батареи платформы

 


Базовый каркас приложения

 

BTIDriver был разработан, для простоты в использовании. Таким образом, большинство программ могут быть смоделированы на каркас приложения, показанного на рисунке 6.1.

HCARD hCard;

HCORE hCore;

INT cardnum = 0; //Устанавливает только одно устройство

INT corenum = 0; //Устанавливает только одно ядро на устройстве

 

BTICard_CardOpen (&hCard,cardnum); //Открытие устройства

BTICard_CoreOpen &hCore,corenum,hCard); //Открытие каждого ядра

(BTICard_CardReset (hCore); //Сброс каждого ядра

 

BTI1553_?? Config (...,hCore); //Настройка канала в качестве КШ,ОУ и МШ

// Создание и инициализация структур сообщений для терминала(ов)

 

Msg = BTI1553_?? CreateMsg (...,hCore);

BTI1553_MsgDataWr (...,Msg,hCore);

 

BTICard_CardStart (hCore); //Запуск каждого ядра

//Обработка данных в соответствии с требованиями приложения

BTI1553_MsgDataRd (...,Msg,hCore);

BTI1553_MsgDataWr (...,Msg,hCore);

 

BTICard_CardStop (hCore); //Остановка каждого ядра

BTICard_CardClose (hCard); //Закрытие устройства

Рисунке 6.1 – Базовый каркас приложения

 

Многоточие (...) на рисунке 6.1 обозначает параметры, которые не показаны, а обозначения "??" должны быть заменены либо BC(КШ), RT(ОУ), или Mon(МШ). Как показано на рисунке 6.1, что для управления устройством 1553 используется BTIDriver включающий в себя восемь этапов:

1. Открытие устройства (карты и ядра);

2.Выполнения сброса устройства (каждого ядра) – Дополнительный этап, но рекомендован;

3.Настройка типа терминала (ов);

4.Создание и инициализация структур сообщений;

5.Запуск устройства (каждого ядра);

6.Обработка данных сообщения в соответствии с требованиями приложения;

7. Остановка устройства (каждого ядра) –Дополнительный этап;

8. Закрытие устройства (карты).

 

В этой схеме могут быть некоторые изменения. Например, нет создания сообщений (BTI1553 _?? CreateMsg) это требуется для запуска устройства в качестве монитора шины (МШ). Тем не менее, почти все программы используют следующие функции:

•BTICard_CardOpen

•BTICard_CoreOpen

•BTICard_CardReset

•BTI1553 _?? Config (где?? либо BC (КШ), RT (ОУ), или Mon (МШ))

•BTICard_CardStart

•BTICard_CardStop

•BTICard_CardClose

 

Пример кода на рисунке 6.1 предполагает, что есть только одно устройство, установленное в системе, так что номере карты (cardnum) присваивается значение, равное нулю, и что устройство имеет только одно ядро, поэтому числу ядра (corenum) дается значение, равное нулю. Первые функции драйвера в программе - открыть устройство, чтобы получить дескриптор(ы) используемые последующими функциями. Дескриптор необходим чтобы определить устройство, к которому каждая функция должна быть применена.

Как уже говорилось в ранее, что открытие устройства, как правило, сопровождается командой BTI-Card_CardReset. Большинство программ заканчиваются командой BTICard_CardStop, которая останавливает устройство в операционной системе и командой BTICard_CardClose, которая освобождает связанные аппаратные ресурсы компьютера. Если команда BTICard_CardStop не вызывается, устройство продолжает передавать и принимать трафик с шины 1553, даже если программа прекращена. Это может быть полезно в некоторых тестовых ситуациях. Следует всегда вызывать команду BTICard_CardClose перед выходом из программы.

 

Устройство с MIL-STD-1553 может быть настроено для имитации контроллера шины (КШ), оконечного устройства (ОУ), и/или монитора шины (МШ). В зависимости от типа используемого устройства, каждое ядро может иметь один или более каналов 1553, и каждый канал может иметь различные возможности. На некоторых моделях, канал может работать только в качестве отдельного терминала, в то время как на других он может одновременно имитировать несколько терминалов и включая ошибки работы.

Набор внутренних структур данных представляет собой конфигурацию терминала. Функциями BTIDriver`a являются настройка и заполнение этих структур данных. Команда BTI1553 _??Config инициализирует конфигурацию терминала. В случае устройств с многотерминальным моделированием, команда BTICard_CardReset должао предшествовать команде BTI1553_??Config, чтобы очистить уже существующие конфигурации терминала. Поскольку конфигурация остается на устройстве, даже после закрытия и выхода из программы, большинство приложений должны вызывать команду BTICard_CardReset, чтобы очистить остаточные конфигурации.

Основная задача конфигурации устройства это создание структуры сообщений в которой хранятся параметры сообщения и данные. Структуры сообщений могут содержать:

• слова данных

• командные слова

• слова состояния

• временные метки

• флаги ошибок

• флаги управления

 

Моделирование ОУ

 

Алгоритм на рисунке 7.4 дополняет пример на рисунке 7.3. Он настраивает устройство в качестве удаленного терминала (ОУ) с адресом терминала 1, чтобы получить сообщение от-КШ-к-ОУ, переданное КШ в предыдущем примере (т.е. командное слово 0843h). Этот опрос получает подадрес 2, где он ожидает получить 3 слова данных.

HCARD hCard;

HCORE hCore;

 

BTICard_CardOpen (&hCard,cardnum); //Открыть устройство

BTICard_CoreOpen (&hCore,corenum,hCard); //Открыть каждое ядро

BTICard_CardReset (hCore); //Очистить каждое ядро

 

BTI1553_RTConfig (RTCFG1553_DEFAULT,1,CH0,hCore);

 

RTMsg = BTI1553_RTGetMsg (SUBADDRESS,1,RCV,2,CH0,hCore);

 

BTICard_CardStart (hCore);

 

while (!done)

{

BTI1553_MsgDataRd (&Data,3,RTMsg,hCore); //Прочитать сообщение от КШ

}

 

BTICard_CardStop hCore);

(BTICard_CardClose (hCard);

Рисунок 7.4- Алгоритм моделирования ОУ

 

Наиболее важным параметром конфигурации, является его адрес терминала, который присваивается командой BTI1553_RTConfig. Параметр RTCFG1553_DEFAULT вызывает структуры сообщений, которые будут созданы для всех подадресов и кодов режима. Поскольку доступ к сообщению требует адреса, необходимо выполнить команду BTI-1553_RTConfig с вызовом BTI1553_RTGetMsg для каждого сообщения, представляющего интерес. В данном примере BTI1553_RTGetMsg получает адрес сообщения, связанное с командным словом 0843h из рисунка 7.3 (т.е. с адрес терминала 1, чтобы получить данные для подадреса 2).

После этого ожидается получение данных от КШ, код не инициализирует какое-либо ОУ для передачи структур сообщений. Можно использовать команду BTI1553_MsgDataWr после BTI1553_RTGetMsg для инициализации данных для передачи. В то время как цикл BTI1553_MsgDataRd считывает полученные данные сообщения, используя адрес, возвращаемый командой BTI1553_RTGetMsg.

После команды BTI1553_RTConfig была вызвана функция RTCFG1553_DEFAULT, все подадресы и коды режима являются достоверными. После того, как команда BTICard_CardStart активирует ядро, устройство реагирует на любую допустимую команду с адреса терминала 1, хотя в этом примере предполагается только командное слово 0843h.

В качестве альтернативы, можно вызвать команду BTI1553_RTConfig с RTCFG1553_NO-BUILD вместо RTCFG1553_DEFAULT, а затем вызвать команду BTI1553_RT-CreateMsg для каждого сообщения, представляющего интерес. В этом случае только подадресы и коды режима, указанные в функции BTI1553_RTCreateMsg сохраняются в памяти; другие недостоверны. Это экономит память для многотерминального моделирования.

 

Широковещательный режим ОУ

 

ОУ может быть настроено, чтобы игнорировать или принимать данные широковещательной передачи сообщений. Если он настроен на прием широковещательных данных, то ОУ с MIL-STD-1553B всегда сохраняет эти данные. То есть, широковещательные данные всегда хранятся отдельно от данных без широковещательной передачи.

Если какой-либо адрес ОУ настроен для приема широковещательных данных (с использованием RTCFG-1553_BCAST в BTI1553_RTConfig), есть общий вывод, в котором хранятся все данные широковещательной передачи. Доступ к этим данным предоставляется вызовом команды BTI1553_RTGetMsg с адресом терминала 31.

Также можно включить ОУ с адресом 31 в качестве реального ОУ вызовом команды BTI1553_RT-Config (..., 31,...). Но это полностью отключает использование широковещательных сообщений.

 

Алгоритм мониторинга шины

 

В некотором смысле, любой приемный терминал (ОУ) является монитором, который имеет самое последнее значение полученных данных. Тем не менее, устройства MIL-STD-1553 имеют два типа специализированных мониторов: Теневой монитор и Последовательный монитор.

 

Теневой монитор

 

Теневой Монитор - это изменение удаленного терминала (ОУ). Когда ОУ конфигурируется с помощью флага управления RTCFG1553_MONITOR в команде BTI-1553_RTConfig, оно становится теневым монитором и не передает по шине 1553. Вместо этого оно принимает данные, отправленные и передаваемые реальным ОУ с определенным адресом удаленного терминала (ОУ). Самое последнее значение данных может быть считано в любое время с помощью команды BTI1553_MsgDataRd.

 

Последовательный монитор

 

Последовательный монитор записывает временные метки истории активности шины, выбранные пользователем, это называется последовательной записью. Последовательный запись полезна для анализа и восстановления всей или выбранной активности шины. По стандарту MIL-STD-1553 устройство МШ является источником данных для последовательного монитора. Все константы монитора и команды, обозначенные префиксом или MON Mon, применяются только к МШ 1553 и последовательному монитору, а не к Теневому монитору.

Последовательный монитор сохраняет сообщения последовательно в памяти в порядке их поступления от шины. Каждая структура сообщения содержит:

• командные слова

• слова данных

• слова состояния

• метки времени

• флаги ошибок

Алгоритм показанный на рисунке 7.5 демонстрирует последовательный монитор, который захватывает трафик с шины 1553 и дает простой отчет, включающий временную метку, командное слово, и в случае необходимости, сообщение "нет ответа".


 

HCARD hCard;

HCORE hCore;

USHORT seqbuf[2048];

ULONG seqcount;

LPSEQRECORD1553 pRec1553;

SEQFINDINFO sfinfo;

 

BTICard_CardOpen (&hCard,cardnum); //Открыть устройство

BTICard_CoreOpen &hCore,corenum,hCard); //Открыть каждое ядро

BTICard_CardReset (hCore); //Очистить каждое ядро

 

BTI1553_MonConfig (MONCFG1553_DEFAULT,CH0,hCore); //Создать терминал МШ

BTICard_SeqConfig (SEQCFG_DEFAULT,hCore); //Настройка последовательного МШ

BTICard_CardStart (hCore);

 

while(!done)

{ //Чтение последовательной записи

seqcount = BTICard_SeqBlkRd (seqbuf,bufcount,blockcount,hCore);

BTICard_SeqFindInit (seqbuf,seqcount,&sfinfo); //Поиск команд

while(! BTICard_SeqFindNext1553 (&pRec1553,&sfinfo)) //Поиск/запись

{

 

//Запись на диск, отображение данных и т.д., если это необходимо. Например:

 

printf("\n Time:%lu",pRec1553->timestamp);

 

if (pRec1553->activity & MSGACT1553_RCVCWD1) printf(" Cwd1:%04X", pRec1553->cwd1);

if (pRec1553->error & MSGERR1553_NORESP) printf(" No response!");

}

}

 

BTICard_CardStop (hCore);

BTICard_CardClose (hCard);

Рисунок 7.5- Алгоритм мониторинга удаленных контроллеров

 

Первые несколько строк кода это объявление переменных, используемых командами последовательного монитора. После открытия и очистки ядра, команда BTI1553_MonConfig настраивает МШ, а затем BTICard_SeqConfig настраивает последовательный монитор и выделяет на плате память для последовательной записи. После запуска ядра, прибор осуществляет мониторинг шины и сохраняет информацию последовательной записи.

Пока цикл в коде опрашивает и обрабатывает последовательные записи. Команда BTI-Card_SeqBlkRd копирует блок доступных последовательных записей из шины в буфер пользователя (seqbuf) и возвращает количество скопированных слов (seqcount). Для обработки записей в seqbuf, необходимо найти начало и тип каждой записи, это может быть сделано различными командами BTICard_SeqFindNext??. Здесь команда BTICard_SeqFindInit инициализирует структуру (sfinfo). Затем повторяется вызов команды BTICard_SeqFindNext-1553 и находится точка pRec1553 до следующего появления записи типа-1553. Необходимые значения затем считываются из записи. Как обычно, программа завершается с помощью команд BTICard_CardStop и BTICard_CardClose.

Каналы MIL-STD-1553 могут фильтровать данные таким образом, что только сообщения-1553, представляющие интерес, сохраняются в последовательной записи. Фильтрация по адресу терминала и подадресу устанавливается через команды BTI1553_MonFilterTA и BTI1553_MonFilterSA.


 

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Моделирование интерфейсного модуля полезной нагрузки»

Всего листов 49

 

     
    РУКОВОДИТЕЛЬ: Главный специалист отдела 12/612 _____________ А.В. Корольков «____» ____________ 2016 г.     ВЫПОЛНИЛ: Студент группы №10510 ____________ В.А. Толкушкин «____» ____________ 2016 г

 

г. Томск.

2016 год

СОДЕРЖАНИЕ

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.. 4

ВВЕДЕНИЕ. 5

1. Изучение реализаций интерфейсного модуля полезной нагрузки. 6

1.1 Реализация PLDIU1553-1 YAMAL401. 6

1.2 Реализация PLDIU1553 YAMAL601. 6

2. Анализ полезной нагрузки Ка диапазона КА «Ямал 601». 8

2.1 Блок полезной нагрузки TM/TC (Телеметрии/Телеметрических Команд) реализованный через команды и телеметрические матрицы.. 8







Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.