А. Г. БАТИЩЕВ, С. В. КОЛДАШОВ, А. А. МЕДНИКОВ,
П. Ю. НАУМОВ
Институт Космофизики Московского инженерно-физического института
(государственного университета)
ДВУХПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА СБОРА
И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА БОРТУ МКС
Описывается двухпроцессорная система сбора и обработки информации (ССОИ) лабораторного макета комплекса научной аппаратуры (КНА) для измерения потоков высокоэнергичных заряженных частиц, гамма-квантов и нейтронов на борту Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС), приводится общий алгоритм функционирования данной системы.
Для получения экспериментальных научных данных с высокоинформативного КНА, необходимо разработать эффективную, производительную бортовую ССОИ реального времени со скоростью передачи данных не менее 10 Мбит/сек. Кроме того, предъявляются жесткие требования к энергопотреблению, вибростойкости и габаритам данной системы. Для осуществления этой задачи была разработана структурная схема (рис. 1) двухпроцессорной ССОИ, на базе которой в настоящее время ведется конструирование опытного образца (ОО) НА «ЗИНА» [1] (в дальнейшем, полученные наработки будут использованы при создании НА «АЛЬФА-ЭЛЕКТРОН» и НА «НИНА-СОЛНЦЕ»).
ССОИ работает следующим образом: микроконтроллерная система (МС) многослойного сцинтилляционного спектрометра (МСС) управляется центральным процессором (ЦП) через шину ISA-16. Информация, полученная с детекторов, записывается во внутреннюю память данных МС, и когда память заполнена примерно наполовину, ЦП дает команду на передачу накопленной информации через интерфейс RS 422/485 в систему сбора, обработки и сжатия данных (ССОД) на основе другого ЦП, и, в то же время, продолжает контролировать выполнение научного эксперимента.
ССОД управляется более мощным процессором (класса Celeron M) и имеет больший объем внутренней памяти для хранения информации, чем ЦП ССОИ МС. Этот блок предназначен для первичной обработки информации (сжатие данных, формирование форматов, построение гистограмм, обнаружение критической ситуации и выдачи сигнала ALARM). Информация накапливается в этом блоке до тех пор, пока не начнется сеанс телеметрии, или до тех, пор пока внутренняя память обработанных данных ССОД не будет заполнена. В последнем случае информация передается в бортовое запоминающее устройства РС МКС по резервному каналу Ethernet.
Особенностью описываемой системы является ее конструктивное выполнение в стандарте РС-104 фирмы Ampro. В настоящее время ведется отработка программного обеспечения лабораторного макета.
Список литературы
1. и др. //Науч. сессия МИФИ-2006: Сб. науч. тр. T.7. C. 67-68.
