RU195362U1 - Мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 - Google Patents
Мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 Download PDFInfo
- Publication number
- RU195362U1 RU195362U1 RU2019134688U RU2019134688U RU195362U1 RU 195362 U1 RU195362 U1 RU 195362U1 RU 2019134688 U RU2019134688 U RU 2019134688U RU 2019134688 U RU2019134688 U RU 2019134688U RU 195362 U1 RU195362 U1 RU 195362U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arinc
- interface
- connector
- module
- slave
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
- G06F15/163—Interprocessor communication
- G06F15/17—Interprocessor communication using an input/output type connection, e.g. channel, I/O port
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Information Transfer Systems (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей в части обеспечения взаимодействия с вычислительным модулем типа Raspberry Pi в процессе функционирования модуля в режимах Slave и Master. Технический результат достигается за счёт мезонинного модуля ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825, состоящего из печатной платы, которая содержит интерфейсный разъём для приёма и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825, разъём JTAG, приёмопередатчики интерфейса ARINC 825, приёмник интерфейса ARINC 429, передатчики интерфейса ARINC 429, микроконтроллер, функционирующий в режимах Slave или Master, разъём серии PBD для подключения вычислительного модуля. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области испытательного оборудования техники и предназначена для приема и выдачи двух типов дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825.
При разработке и испытаниях самолётного оборудования на комплексах полунатурного моделирования возникает необходимость интеграции данных с широкой номенклатурой авиационных интерфейсов, состав и количество авиационных интерфейсов может меняться, соответственно, требуется многоуровневая система, в которой физические интерфейсы выполнены в виде мезонинов с внешними выводами, а вычислительный модуль имеет унифицированный способ их подключения.
Предлагаемая полезная модель позволяет принимать и выдавать дифференциальные сигналы по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 (CAN) путем установки данного устройства на вычислительный модуль типа Raspberry Pi или на аналогичные ему вычислительные модули по набору интерфейсов, а также по форме и расположению соединительных контактов в режиме Slave (режим ведомого), и в режиме Master (режим ведущего). В режиме Master предлагаемая полезная модель может управлять другим устройством или работать без вычислительного модуля, при таком режиме достаточно подать напряжение питания и подключить внешнее оборудование. Однако такой режим работы менее функционален и может применяться для решения узкоспециализированных задач в отдельных случаях.
Из уровня техники известен аналог - мезонинный модуль цифровых интерфейсов ARINC429, MIL1553, CAN-PMC фирмы «Научно-конструкторское бюро вычислительных систем» (АО НКБ ВС) (http://www.nkbvs.ru). Устройство конструктивно выполнено в виде мезонина типа PMC (PCI Mezzanine Card) для платы носителя модуля с форм-фактором (типоразмером) 3U. Управление и обмен данными осуществляется по системной шине PCI 2.1 через соединители PMC. Для реализации основных функций используется программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) FPGA (Field-Programmable Gate Array). Также аналог содержит передатчик интерфейса ARINC 429, приёмник интерфейса ARINC 429, приёмопередатчик интерфейса ARINC 825 (CAN), интерфейсный разъём для приёма и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825, разъём JTAG.
К недостаткам указанного устройства можно отнести:
невозможность установки на вычислительный модуль типа Raspberry Pi и его аналог ввиду несовместимости соединителей, поскольку в аналоге используются соединители PMC в соответствии со стандартами VITA (64 контакта), а в модуле Raspberry Pi - штыревые соединители серии PLD (40 контактов). Помимо этого, невозможность установки на вычислительный модуль типа Raspberry Pi обусловлено тем, что в аналоге используется интерфейсная шина PCI 2.1, отличная от интерфейсных шин вычислительного модуля Raspberry Pi (SPI, I2C, UART).
модуль работает только совместно с модулем носителем, при этом аналог не может функционировать как самостоятельное изделие;
подключение соединителей PMC (содержащих большое число контактов) и реализация более ресурсоемкой шины PCI 2.1 в аналоге требует применения ПЛИС в корпусе BGA, что приводит к усложнению и удорожанию печатной платы т.к. это увеличивает количество слоёв, повышает класс точности, усложняет контроль качества пайки, а также ухудшает ремонтопригодность.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в создании мезонинного модуля, способного работать с дифференциальными сигналами ARINC 429 и ARINC 825 под управлением вычислительного модуля типа Raspberry Pi или аналогичного ему, в режимах Slave (ведомого), Master (ведущего) и без вычислительного модуля для решения задач, возникающих при разработке и проведении испытаний самолётных систем на комплексах полунатурного моделирования.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей в части обеспечения взаимодействия с вычислительным модулем типа Raspberry Pi при реализации функционирования полезной модели в режимах Slave (ведомый) и Master (ведущий).
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что предлагаемый мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 состоит из печатной платы, которая содержит интерфейсный разъём для приема и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825, разъём JTAG, приёмопередатчики интерфейса ARINC 825, приемник интерфейса ARINC 429, передатчики интерфейса ARINC 429, отличающийся тем, что содержит микроконтроллер, функционирующий в режимах Slave или Master, и разъём серии PBD для подключения вычислительного модуля, при этом упомянутый микроконтроллер соединен линией связи с разъёмом серии PBD для подключения вычислительного модуля, передатчиками интерфейса ARINC 429, приемником интерфейса ARINC 429, приёмопередатчиками ARINC 825, разъемом JTAG, при этом интерфейсный разъём для приема и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825 подключен к передатчикам интерфейса ARINC 429, приемнику интерфейса ARINC 429 и приёмопередатчикам интерфейса ARINC 825.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели печатная плата дополнительно содержит приемопередатчик интерфейса RS-232 и разъём интерфейса RS-232, последовательно связанные двусторонней линией связи с микроконтроллером, функционирующем в режимах Slave или Master.
Полезная модель поясняется следующим чертежами:
Фиг. - Структурная схема мезонинного модуля приёма и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825. На фигуре представлены:
1 - микроконтроллер (МК), функционирующий в режимах Slave или Master;
2 - передатчики интерфейса ARINC 429;
3 - приёмник интерфейса ARINC 429;
4 - приёмопередатчики интерфейса ARINC 825;
5 - приёмопередатчик интерфейса RS-232;
6 - разъём серии PBD для подключения вычислительного модуля;
7 - интерфейсный разъём для приёма и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825;
8 - разъём JTAG;
9 - разъём интерфейса RS-232.
Полезная модель осуществляется следующим образом.
Мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 поддерживает два режима работы Master и Slave. Основным режимом работы мезонинного модуля является режим Slave, когда упомянутый модуль работает под управлением вычислительного модуля. Режим Master предусмотрен для узкоспециализированных задач. Режим работы определяется конфигурационной последовательностью, которая загружается в МК 1 через разъём JTAG 8 (фиг.).
Полезная модель разработана, содержит разъём серии PBD, что дает возможность подключения к вычислительным модулям типа Raspberry Pi, у которого имеется соединитель серии PLD (ответный разъем) с интерфейсом SPI и служебными сигналами, тип и расположение которых соответствует расположению сигналов и интерфейсов на разъеме расширения PLD-40 модуля Raspberry Pi.
В режиме Slave на МК 1 подается напряжение питания +5В и +3В с вычислительного модуля (на фигуре не показан) через разъём для подключения вычислительного модуля 6. После подачи питания на МК 1 вычислительный модуль направляет в МК 1 сигналы с запросом режима работы и устанавливает протокол обмена данными по последовательному периферийному интерфейсу SPI.
От самолётного оборудования на интерфейсный разъём для приёма и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825 7 подаются сигналы ARINC 429 и ARINC 825.
Приём дифференциальных входных сигналов ARINC 429 реализуется в приёмнике интерфейса ARINC 429 3, который может быть реализован на базе микросхемы HI-8444PSI. Приёмник интерфейса ARINC 429 3 преобразует входные двухполярные дифференциальные сигналы в однополярные сигналы для дальнейшей обработки в МК 1.
Выдача дифференциальных выходных сигналов ARINC 429 реализуется в передатчиках интерфейса ARINC 429 2. В качестве таких передатчиков могут быть использованы микросхемы HI-8596PSI. Преобразованные при помощи передатчиков интерфейса ARINC 429 однополярные сигналы от МК 1 в двухполярные дифференциальные сигналы ARINC 429 поступают на внешнее самолётное оборудование через интерфейсный разъём для приёма и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825 7.
Прием и выдача дифференциальных сигналов ARINC 825 реализуется в приёмопередатчике интерфейса ARINC 825 4, который, в данном примере, реализован на базе микросхем К5559ИН14ASI, преобразующих входные дифференциальные сигналы для дальнейшей обработки их в МК 1 и преобразующих входной однополярный сигнал от МК 1 в дифференциальный сигнал для дальнейшей выдачи через интерфейсный разъём 7.
Прием и выдача последовательного кода RS-232 реализуется в приемопередатчике интерфейса RS-232 5, который в данном примере реализован на базе микросхемы ILX232, преобразующей принятый двухполярный последовательный код через разъём 9 в однополярный сигнал для дальнейшей передачи в МК 1 и преобразующей принятый однополярный сигнал от МК 1 в двухполярный последовательный код для дальнейшей выдачи через разъём 9.
В режиме Master полезная модель может работать без вычислительного модуля и выполнять функции управления. Возможность реализации такого режима обусловлена тем, что в основе предлагаемой полезной модели лежит 32-х разрядный МК 1 фирмы «Миландр» MDR32F1QI (K1986BE1QI), что обеспечивает вариантность функционирования изделия в зависимости от запрограммированного кода конфигурации (встроенного программного обеспечения), с учетом аппаратных возможностей полезной модели. Программирование осуществляется с помощью JTAG-интерфейса. На разъём JTAG 9 с помощью ПК (на рисунке не показан) в МК 1 загружается код конфигурации, позволяющий в данной реализации осуществлять обработку дифференциальных сигналов и принимать, передавать их через разъём 7.
Claims (2)
1. Мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825, состоящий из печатной платы, которая содержит интерфейсный разъём для приёма и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825, разъём JTAG, приёмопередатчики интерфейса ARINC 825, приёмник интерфейса ARINC 429, передатчики интерфейса ARINC 429, отличающийся тем, что содержит микроконтроллер, функционирующий в режимах Slave или Master, и разъём серии PBD для подключения вычислительного модуля, при этом упомянутый микроконтроллер соединён линией связи с разъёмом серии PBD для подключения вычислительного модуля, передатчиками интерфейса ARINC 429, приёмником интерфейса ARINC 429, приёмопередатчиками ARINC 825, разъёмом JTAG, при этом интерфейсный разъём для приёма и выдачи дифференциальных сигналов ARINC 429 и ARINC 825 подключён к передатчикам интерфейса ARINC 429, приёмнику интерфейса ARINC 429 и приёмопередатчикам интерфейса ARINC 825.
2. Мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит приёмопередатчик интерфейса RS-232 и разъём интерфейса RS-232, последовательно связанные двусторонней линией связи с микроконтроллером, функционирующим в режимах Slave или Master.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019134688U RU195362U1 (ru) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019134688U RU195362U1 (ru) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU195362U1 true RU195362U1 (ru) | 2020-01-23 |
Family
ID=69184380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019134688U RU195362U1 (ru) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU195362U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206871U1 (ru) * | 2021-06-30 | 2021-09-30 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Мезонинный модуль цифроаналогового преобразователя (ЦАП) |
RU206968U1 (ru) * | 2021-06-30 | 2021-10-04 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерства промышленности и торговли Российской Федерации | Мезонинный модуль приема-выдачи разовых команд |
RU206989U1 (ru) * | 2021-06-30 | 2021-10-05 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Мезонинный модуль аналого-цифрового преобразователя (АЦП) |
RU207278U1 (ru) * | 2021-06-30 | 2021-10-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерства промышленности и торговли Российской Федерации | Мезонинный модуль код-сопротивление |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101206823B1 (ko) * | 2011-04-20 | 2012-12-04 | 국방과학연구소 | 헬리콥터의 임무수행을 위한 통합형 임무컴퓨터 하드웨어 시스템 및 그 방법 |
KR101260325B1 (ko) * | 2011-10-25 | 2013-05-06 | 국방과학연구소 | Vpx 버스 표준 및 fpga ip 코어 기술을 적용한 컴퓨터의 입출력 제어 방법 및 장치 |
EP3048760A1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-07-27 | Hamilton Sundstrand Corporation | Modular signal interface unit |
RU189187U1 (ru) * | 2018-06-20 | 2019-05-15 | Акционерное общество "Саратовский электроприборостроительный завод имени Серго Орджоникидзе" | Бортовая вычислительная система для интегрированной модульной авионики |
RU189940U1 (ru) * | 2019-01-29 | 2019-06-11 | Акционерное общество "Саратовский электроприборостроительный завод имени Серго Орджоникидзе" | Мезонинный модуль твердотельной памяти |
-
2019
- 2019-10-30 RU RU2019134688U patent/RU195362U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101206823B1 (ko) * | 2011-04-20 | 2012-12-04 | 국방과학연구소 | 헬리콥터의 임무수행을 위한 통합형 임무컴퓨터 하드웨어 시스템 및 그 방법 |
KR101260325B1 (ko) * | 2011-10-25 | 2013-05-06 | 국방과학연구소 | Vpx 버스 표준 및 fpga ip 코어 기술을 적용한 컴퓨터의 입출력 제어 방법 및 장치 |
EP3048760A1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-07-27 | Hamilton Sundstrand Corporation | Modular signal interface unit |
US20160217095A1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-07-28 | Hamilton Sundstrand Corporation | Modular signal interface unit |
RU189187U1 (ru) * | 2018-06-20 | 2019-05-15 | Акционерное общество "Саратовский электроприборостроительный завод имени Серго Орджоникидзе" | Бортовая вычислительная система для интегрированной модульной авионики |
RU189940U1 (ru) * | 2019-01-29 | 2019-06-11 | Акционерное общество "Саратовский электроприборостроительный завод имени Серго Орджоникидзе" | Мезонинный модуль твердотельной памяти |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206871U1 (ru) * | 2021-06-30 | 2021-09-30 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Мезонинный модуль цифроаналогового преобразователя (ЦАП) |
RU206968U1 (ru) * | 2021-06-30 | 2021-10-04 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерства промышленности и торговли Российской Федерации | Мезонинный модуль приема-выдачи разовых команд |
RU206989U1 (ru) * | 2021-06-30 | 2021-10-05 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Мезонинный модуль аналого-цифрового преобразователя (АЦП) |
RU207278U1 (ru) * | 2021-06-30 | 2021-10-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерства промышленности и торговли Российской Федерации | Мезонинный модуль код-сопротивление |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU195362U1 (ru) | Мезонинный модуль ввода-вывода сигналов по стандартам ARINC 429 и ARINC 825 | |
CN113609045B (zh) | 一种智能网卡bmc通信结构及方法 | |
CN101499046A (zh) | Spi设备通信电路 | |
CN109542817B (zh) | 一种通用电子对抗设备控制架构 | |
CN116680220B (zh) | 一种信号收发机及信号收发系统 | |
CN112231161B (zh) | 多芯片调试方法及多芯片调试装置 | |
RU2716033C1 (ru) | Модуль типовых авиационных интерфейсов | |
CN103428050A (zh) | 一种基于can总线的多路can仿真系统 | |
CN107480085A (zh) | 多接口综合测试系统 | |
CN112631976A (zh) | 一种可配置硬件ip电路结构 | |
CN108664436B (zh) | 一种综合计算系统 | |
CN217085747U (zh) | 基于vpx总线的多接口通信装置 | |
CN210864684U (zh) | 一种可调试扩展性开发板 | |
CN214042097U (zh) | 一种可自定义协议的plc串口通讯扩展模块 | |
CN115303203A (zh) | 车载控制器的调试板、车载控制器主板及车辆 | |
RU195892U1 (ru) | Модуль процессорный | |
CN210666762U (zh) | 一种通用板卡 | |
CN103617145A (zh) | 一种自定义总线及其实现方法 | |
CN103108131A (zh) | 一种工业照相机 | |
CN103413008A (zh) | 一种基于分布式i/o接口的实时仿真系统 | |
CN210572737U (zh) | 一种二次雷达信号处理装置 | |
CN217183313U (zh) | 一种风电系统的通信设备 | |
CN109150911A (zh) | 一种安检机通信协议转换装置 | |
CN213025335U (zh) | 显示控制设备以及显示系统 | |
CN102004471A (zh) | Dcs控制器与通讯网关一体化模块设计方法 |