Разработка бортового модема для обмена данными fans в самолетов в-757/767 (стр. 10 )

Элемент сообщения содержит идентификатор элемента сообщения, данные, соответствующие этому элементу сообщения, и ассоциированные атрибуты элемента сообщения.

Сообщения произвольного текста могут содержать только последовательности из следующих символов набора 'А5: (0...9) (A..Z (,) (.) (1) (-) (+) (( ()), а также символа "пробел".

Номера идентификации сообщений, используемые наземной системой
CPDLC для сообщений определенному ВС, не имеют отношения к номерам
идентификации сообщений, используемыми той же системой для другого ВС

Аналогично, номера идентификации сообщений, используемые ВС для
передачи сообщений по данному соединению CPDLC определенной наземной
системе, не имеют отношения к номерам идентификации сообщений, используемым тем же ВС для другой наземной системы.

Номер идентификации сообщения, используемый наземной системой,
должен отличаться в данный момент времени от любого другого номера идентификации сообщения, используемого этой системой для конкретного ВС.

Номер идентификации сообщения, используемый бортовой системой,
должен отличаться в данный момент времени от любого другого номера идентификации сообщения, используемого этим ВС для данной наземной системы.

Номер идентификации сообщения должен считаться используемым в данный момент времени до:

а)        сообщение не запрашивает ответ: момента передачи сообщения; или

б)        сообщение запрашивает ответ: момента приема ответа закрытия.

Атрибуты сообщения определяют ряд требований по обработке сообщения для пользователя CPDLC, принимающего это сообщение. Каждое сообщение CPDLC имеет три атрибута: срочность, аварийное оповещение и ответ.

Ассоциация атрибутов сообщения срочность, аварийное оповещение и ответ для каждого элемента сообщений определена в добавлении А к данному разделу. Если сообщение содержит единственный элемент сообщения, то атрибуты сообщения совпадают с атрибутами элемента сообщения. Если сообщение содержит несколько элементов сообщения, то тип атрибута элемента сообщения с наивысшим значением приоритета должен стать типом атрибута для всего сообщения. Значения, представленные в (табл. 5).

Атрибутов элемента сообщения, приведены в порядке их важности, (т. е. первое значение имеет наивысший приоритет, второе значение - следующий приоритет, ит. п.). Это означает, например, что если сообщение содержит несколько элементов сообщения и, если по крайней мере один из них имеет атрибут WAJ, то сообщение в целом будет также иметь атрибут W/U [20].

  Таблица 5

Тип	Описание	Приоритет
D	Бедствие	1
и	Срочный	2
N	Нормальный	3
L	Низкий	4

Общий предлагаемый алгоритм работы ATSU представлен на (рис. 27). Поря­док работы таков. Модем постоянно находится в режиме ожидания прерывания сообщения CPDLC. В то время, пока такое сообщение не поступило, ATSU работает в режиме широковещательной выдачи информации (ADS-B) о категории объекта, его идентификационном номере, и координат в виде широты и долго­ты. После передачи каждого из перечисленных параметров ATSU обращается к обработке прерывания CPDLC, так как наземная станция в любой момент вре­мени может обратиться к бортовому оборудованию с требованием принять или передать какое-либо сообщение по линии связи «диспетчер УВД-пилот». 'Если такого запроса от наземной станции не поступало, то ATSU продолжает рабо­тать в режиме ADS-B, выдавая следующий параметр [21].

Как только поступит запрос от наземной станции о необходимости провести связь в режиме CPDLC, ATSU переходит из режима ADS-B в режим CPDLC. '

Рис. 27. Общий предлагаемый алгоритм работы ATSU.

В этом режиме в первую очередь оценивается категория срочности сообщения. Это сделано в связи с тем, что возможно наземный центр УВД запросит обра­ботку сразу нескольких сообщений, при этом приоритет их обработки расставляется ATSU исходя их данных дешифрации кода срочности, который в обязательном порядке включается в каждое сообщение CPDLC. В первую очередь обрабатываются сообщения с наивысшей срочностью. Даже если в несколько сообщений уже ожидают очередь на обработку, вновь поступившее сообщение с более высокой срочностью будет иметь приоритет [21].

Сообщения CPDLC могут требовать ответа в центр УВД, а могут не требовать. В случае, если требуется ответ, он выдается. Данный алгоритм в виде программы должен быть записан в постоянную память основной программы процессорного блока ATSU. Разработка алгоритма взаимодействия процессорного модуля с другими блоками системы.

Программа взаимодействия процессорного модуля с другими модулями блока ATSU, а также с другими модулями и системами самолета записана в перепрограммируемую логическую схему (FPGA). Эта программа предназначена для обмена информацией процессорного модуля с другими устройствами в различных форматах.

Форматы данных, с помощью которых происходит обмен информацией, следующие:

ARINC. 429; RS232; 23-разрядный адрес и 32-разрядные данные.

Данные формата ARINC 429 поступают через внутреннюю шину и представляют собой последовательные данные. Каждое сообщение формата ARINC 429 расшифровывается с помощью эталонных кодов, записанных в постоянной памяти NAND.

Алгоритм работы с данными ARINC 429 приведен на (рис. 28).

Рис. 28. Алгоритм работы с данными ARINC 429.

Данные формата RS232 проходят напрямую из ПЛИС. Этот формат используется только для обмена информацией с внешними устройствами, а также для загрузки в процессорный модуль программного обеспечения.

Также эта программа управляет процессом сохранения ошибок в электрически-перепрограммируемой постоянной памяти, а также в резервном ОЗУ в случае кратковременного сбоя питания. Этой функцией управляет программа, записанная в заказной микросхеме VOLCANO.

Благодаря тому, что программа взаимодействия записана в разных модулях, она выполняется одновременно, что значительно повышает ее быстродействие.

2.2.2.  Анализ системы команд процессора Pentium ММХ

Все возможные преобразования дискретной информации могут быть сведены к четырем основным видам:

- передача информации в пространстве (из одного блока ЭВМ в другой);

- передача информации во времени (хранение);

- логические (поразрядные) операции;

- арифметические операции.

Величины, над которыми выполняются операции, могут быть скалярными (принимающими в каждый момент времени только одно значение) и векторными.

ЭВМ, являющаяся универсальным преобразователем дискретной информации, выполняет указанные виды преобразований.

Обработка информации (решение задач) в ЭВМ осуществляется автоматически путем программного управления. Программа представляет собой алгоритм обработки информации (решение задачи), записанный в виде последовательности команд, которые должны быть выполнены машиной для получения результата. Команда представляет собой код, определяющий операцию и данные, участвующие в операции.

По характеру выполняемых операций различают следующие основные группы команд:

а)        команды арифметических операций над числами с фиксированной и плавающей точками;

б)        команды десятичной арифметики;

в)        команды логических операций и сдвигов;

г)        команды передачи кодов;

д)        команды операций ввода/вывода;

е)        команды передачи управления;

ж)        команды векторной обработки;

з)        команды задания режима работы машины и др.

Команда в общем случае состоит из операционной и адресной частей (рис. 29, а). В свою очередь, эти части, что особенно характерно для адресной части, могут состоять из нескольких полей.

Операционная часть содержит код операции (КОП), который задает вид опера­ции (сложение, умножение и др.). Адресная часть содержит информацию об адресах операндов и результате операции.

Структура команды определяется составом, назначением и расположением полей в команде.

Форматом команды называют ее структуру с разметкой номеров разрядов (бит), определяющих границы отдельных полей команды, или с указанием чис­ла бит в определенных полях.

Важной и сложной проблемой при проектировании ЭВМ является выбор струк­туры и форматов команды, т. е. ее длины, назначения и размерности отдельных ее полей. Естественно стремление разместить в команде в возможно более пол­ной форме информацию о предписываемой командой операции. Однако в усло­виях, когда в современных ЭВМ значительно возросло число выполняемых различных операций и соответственно команд (в системе команд х86 более 500 команд) и значительно увеличилась емкость адресуемой основной памяти (4 Гбайт, 6 Гбайт), это приводит к недопустимо большой длине формата команды. Действительно, число двоичных разрядов, отводимых под код операции, долж­но быть таким, чтобы можно было представить все выполняемые машинные операции. Если ЭВМ выполняет М различных операций, то число разрядов в коде операции

икоп> log2 М\ например, при М= 500 пкоп = 9.

Если основная память содержит S адресуемых ячеек (байт), то для явного пред­ставления только одного адреса необходимо в команде иметь адресное поле для одного операнда с числом разрядов и а ^ log2 S; например, при S = 4 Гбайт п\ = 32.

Отмечавшиеся ранее, характерные для процесса развития ЭВМ расширение си­стемы (наборы) команд и увеличение емкости основной памяти, а особенно со­здание микроЭВМ с коротким словом, потребовали разработки методов сокра­щения длины команды. При решении этой проблемы существенно видоизмени­лась структура команды, получили развитие различные способы адресации ин­формации. Проследим изменения классических структур команд.