RU130066U1 - Микроконтроллерный вычислительный блок бесплатформенного гравиинерционального навигационного комплекса - Google Patents
Микроконтроллерный вычислительный блок бесплатформенного гравиинерционального навигационного комплекса Download PDFInfo
- Publication number
- RU130066U1 RU130066U1 RU2012155490/28U RU2012155490U RU130066U1 RU 130066 U1 RU130066 U1 RU 130066U1 RU 2012155490/28 U RU2012155490/28 U RU 2012155490/28U RU 2012155490 U RU2012155490 U RU 2012155490U RU 130066 U1 RU130066 U1 RU 130066U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- computing unit
- microcontroller
- printed circuit
- inertial navigation
- flash memory
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Микроконтроллерный вычислительный блок бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса, содержащий микроконтроллер, флэш-память, оперативную память, отличающийся тем, что вычислительный блок содержит две объединенные паечные контактные группы без разъемов, предназначенные для выводов интерфейсов UART, USART, USB, DBGU, JTAG, а также сформированных извне сигналов тактовой частоты и питания, кроме того, вычислительный блок выполнен на трехслойной печатной плате, элементы вычислительного блока расположены на обеих сторонах печатной платы, при этом объем флэш-памяти вычислительного блока составляет не менее 2 Гб.
Description
Полезная модель относится к области вычислительной техники и предназначена для установки на нее программного обеспечения для решения уравнений функциональных алгоритмов бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса (БГНК), включая алгоритмы ориентации, навигации и векторной гравиметрии, алгоритмов оценивания параметров и коррекции, управления носителем, а также накопления и выдачи потребителю информации. Модуль с программным обеспечением может быть установлен на борту малоразмерного авиационного или морского носителя для обработки данных инерциально-измерительного блока бесплатформенной инерциальной навигационной системы, навигационной аппаратуры потребителя спутниковой навигационной системой и других измерительных систем и приборов в составе комплекса.
Известны различные варианты реализации вычислительных блоков в современных навигационных и управляющий комплексах малоразмерных аэроморских объектов. В частности, среди них широко распространены бортовые вычислители на базе одноплатных компьютеров или микроконтроллеров, способные вполне удовлетворительно исполнять программы решения уравнений функциональных алгоритмов ориентации, навигации, оценивания параметров и коррекции, управления носителем, накапливать и выдавать потребителю обработанные данные. К их достоинствам относятся отработанность технологии производства, обслуживания и ремонта, а также универсальность применения, устройства широко представлены на современном рынке. В качестве их недостатков можно отметить следующее. В отношении большинства миниатюрных вычислителей задача реализации на них сложных алгоритмов, требующих высокой точности вычислений, часто является невыполнимой, ввиду недостатка вычислительных мощностей. Сравнительно мощным же вычислителям, как правило, присущи излишне большие масса, габариты и энергопотребление, невысокая помехозащищенность, а также необходимость их резервирования ввиду их недостаточной надежности. Кроме того, к недостаткам можно отнести ограниченность конфигураций и вынужденное сохранение в составе универсальных изделия невостребованных в конкретном проекте функциональных элементов. Итак, в качестве прототипа вычислительного модуля выбрана отладочная плата ATMEL SAM9G20-EK (Atmel Corporation. АТ91SAM9G20-EK Evaluation Board User Guide. - 2009. - 39 p) - как наиболее близкая к представленной полезной модели разработанного вычислительного модуля.
Отладочная печатная плата ATMEL SAM9G20-EK на базе микроконтроллера AT91SAM9G20 предназначена для разработки и отладки микроконтроллерных устройств. Помимо микроконтроллера отладочная плата SAM9G20-EK включает в себя 256 МБ энергонезависимой FLASH-памяти, 64 МБ оперативной памяти, 3 коммуникационных USB-порта, 4 порта RS-232, два разъема для карт памяти SD/MMC, разъем отладочного интерфейса JTAG, разъем интерфейса TWI, аудио-вход, ЦАП и аудио-выход, разъем Ethernet с тремя сигнальными светодиодами и последовательный коммуникационный порт DBGU, разъем питания 12 В. Помимо этого, на плате расположены два светодиода, 4 кнопки, 4 дополнительных контактных группы для подключения внешних устройств, литиевая батарея для часов реального времени, сторожевой таймер, динамик, тактовый генератор, контроллеры портов ввода/вывода, встроенный 10-разрядный аналогово-цифровой преобразователь, система питания и тактирования. Печатная плата имеет геометрические размеры 126 мм по длине и 86.5 мм по ширине. Достоинствами прототипа являются широкий выбор функциональных возможностей, возможность отладки и контроля работы программы. Из недостатков для решения информационно-вычислительных задач в составе гравиинерциального комплекса следует отметить малый объем постоянной памяти, наличие неиспользуемых функциональных элементов, как следствие излишние массогабаритные характеристики и энергопотребление.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является большое уменьшение массы, габаритных размеров и энергопотребления вычислительного модуля, значительное упрощение его конструкции и функционала, а также увеличение объема его постоянного запоминающего устройства.
Указанный выше технический результат полезной модели достигается за счет того, что микроконтроллерный вычислительный блок БГНК, содержащий микроконтроллер, флэш-память, оперативную память, отличающийся тем, что вычислительный блок содержит две объединенные паечные контактные группы без разъемов, предназначенные для выводов интерфейсов UART, USART, USB, DBGU, JTAG, а также сформированных извне сигналов тактовой частоты и питания, кроме того, вычислительный блок выполнен на трехслойной печатной плате, элементы вычислительного блока расположены на обеих сторонах печатной платы, при этом объем флэш-памяти вычислительного блока составляет не менее 2 Гб.
Значительное уменьшение массы и габаритных размеров достигается за счет рационального расположения элементов на обеих сторонах печатной платы вычислителя. Для этого в плату введен промежуточный слой металлизации и используется ограниченное число функциональных элементов, строго соответствующих необходимости при решении конкретных задач вычислителя БГНК, разъемы интерфейсов заменены двумя объединенными паечными контактными группами, используются подготовленные извне сигналы тактовой частоты и питания. Уменьшенное количество функциональных узлов позволяет упростить конструкцию и функционал, снизить энергопотребление вычислительного модуля. Увеличение объема флэш-памяти до 2 Гб позволяет записывать и хранить большие объемы данных получаемых в процессе измерений, выполняемых БГНК.
Исследования компьютерной и полунатурной моделей модуля вычислителя подтверждают возможность его широкого использования в составе авиационных, морских и других подвижных объектов, а также на стационарных объектах.
Микроконтроллерный вычислительный блок БГНК содержит, микроконтроллер DD1, флэш-память DC1, оперативную память DC2, объединенные контактные группы выводов J1, J2 (см. фиг.1). Флэш-память DC1 предназначена для хранения исполняемого кода программы решения уравнений функциональных алгоритмов комплекса и получаемых в ходе измерений данных. Оперативная память DD2 необходима временного хранения данных и команд, исполняемых процессорным ядром микроконтроллера. Микроконтроллер DD1 предназначен для исполнения программы, приема и передачи данных с внешних интерфейсов и работы с памятью. Адресация памяти производится по шине «Адрес», обмен данными производится по шине «Данные». Обозначение портов общих выводов показано на фиг.2. Выводы платы содержат порты питания (GND, +5V, +3.3V, +1.0V), порты тактовой частоты микроконтроллера (XIN, XOUT, XIN32, XOUT32), порты интерфейсов UART (RXD1, TXD1), USART (RXDO, TXDO, RTSO, CTSO), USB (D+, D-), DBGU (DRXD, DRXD), JTAG (NTRST, TDI, TMS, TCK, RTCK, TDO).
Микроконтроллерный вычислительный блок БГНК выполнен на трехслойной печатной плате. На фиг.3 показаны геометрические параметры дорожек и переходных отверстий. Габаритные размеры платы 50,09×29,73 мм. Топология слоев приведена на фиг.4-6, в масштабе 4:1. Элементы печатной платы расположены на верхнем и нижним слоях, согласно фиг.7, 8, рациональное расположение элементов на обеих сторонах позволило значительно уменьшить размеры печатной платы по сравнению с прототипом, спецификация элементов приведена в таблице 1.
Claims (1)
- Микроконтроллерный вычислительный блок бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса, содержащий микроконтроллер, флэш-память, оперативную память, отличающийся тем, что вычислительный блок содержит две объединенные паечные контактные группы без разъемов, предназначенные для выводов интерфейсов UART, USART, USB, DBGU, JTAG, а также сформированных извне сигналов тактовой частоты и питания, кроме того, вычислительный блок выполнен на трехслойной печатной плате, элементы вычислительного блока расположены на обеих сторонах печатной платы, при этом объем флэш-памяти вычислительного блока составляет не менее 2 Гб.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155490/28U RU130066U1 (ru) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Микроконтроллерный вычислительный блок бесплатформенного гравиинерционального навигационного комплекса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155490/28U RU130066U1 (ru) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Микроконтроллерный вычислительный блок бесплатформенного гравиинерционального навигационного комплекса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU130066U1 true RU130066U1 (ru) | 2013-07-10 |
Family
ID=48787866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012155490/28U RU130066U1 (ru) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Микроконтроллерный вычислительный блок бесплатформенного гравиинерционального навигационного комплекса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU130066U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220224139A1 (en) * | 2021-01-08 | 2022-07-14 | Taiga Motors Inc. | Distributed battery management system for electric vehicle |
-
2012
- 2012-12-20 RU RU2012155490/28U patent/RU130066U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220224139A1 (en) * | 2021-01-08 | 2022-07-14 | Taiga Motors Inc. | Distributed battery management system for electric vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rajovic et al. | Experiences with mobile processors for energy efficient HPC | |
Hindle et al. | Greenminer: A hardware based mining software repositories software energy consumption framework | |
GB2514457A8 (en) | Environmental severity measurement tool | |
Karpov et al. | Designing the platform for monitoring and visualization orientation in Euler angles | |
CN103218338A (zh) | 一种信号处理机系统实时多dsp调试系统 | |
CN102819232A (zh) | 一种飞控计算机的便携式监控调试系统 | |
RU130066U1 (ru) | Микроконтроллерный вычислительный блок бесплатформенного гравиинерционального навигационного комплекса | |
CN105487532A (zh) | 一种车载诊断数据共享终端系统 | |
RU135428U1 (ru) | Вычислительный модуль бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса | |
CN108107237A (zh) | 一种Slimline接口的SATA信号测试治具及测试方法 | |
US20140173140A1 (en) | Detecting firmware version for an input/output adapter | |
CN204066097U (zh) | 便携式usb接口调试设备 | |
CN202166957U (zh) | 一种新型刀片服务器的电源 | |
Alvira et al. | Small and inexpensive single-board computer for autonomous sailboat control | |
CN202351351U (zh) | 嵌入式测试系统 | |
CN203720787U (zh) | 笔迹记录计算笔 | |
CN114741248A (zh) | 一种星载计算机检测系统 | |
CN202903784U (zh) | 土壤墒情速测装置 | |
CN102495314A (zh) | 嵌入式测试系统 | |
CN104678836A (zh) | 一种高速数据采集卡 | |
RU133629U1 (ru) | Компьютерная мышь | |
Stacul et al. | A hardware system with ARM-based data processing for nano satellites | |
CN202794919U (zh) | 一种飞控计算机的便携式监控调试系统 | |
CN219226766U (zh) | 便插式下载合成接口设备 | |
McLoughlin | Virtualized development and testing of embedded computing clusters |