Разработка модели бортового компьютера на базе открытых IP-блоков

Методы и средства защиты информации

Для каждого заданного свойства системы определяется структурная схема реализации данного свойства. Такая схема может представлять собой взвешенный граф производства, показывать, из каких элементов и связей, реализующих данное свойство, состоит система. Производится учет влияния заданных факторов на элементы структуры системы.

Собранная информация хранится в виде массивов данных, что облегчит ее обработку. Анализ представляет собой поиск оптимальных вариантов выполнения задачи типа: минимизация влияния на элементы системы человеческого фактора при минимуме затраченного времени на работу системы. Для поиска оптимальных решений можно ввести соотношения между свойствами или факторами и свойствами. Так, определив стоимость работы системы в течение часа, вместе с вероятностью и стоимостью задержки из-за влияния человеческого фактора на систему, можно найти наиболее экономически выгодный вариант управления системой.

С ростом данных о системе будет расти трудоем -кость анализа. Так как большинство взаимодействий свойств системы являются линейными (при увеличении времени работы увеличивается стоимость выпол-

нения работы), то можно использовать динамическое программирование, когда оптимальное решение определяется принятием оптимального выбора на каждом шаге. Такой подход значительно сократит трудоемкость анализа.

С помощью разрабатываемой методики оценивается текущее состояние системы с точки зрения ее эффективности. Учет факторов, влияющих на элементы системы, позволяет принять во внимание безопасность функционирования элементов системы. По оценке влияния факторов на информационную систему и взаимосвязей между ними становится возможным построить максимально эффективную и минимально уязвимую систему.

Библиографическая ссылка

1. Жуков В. Г., Золотарев В. В., Паротькин Н. Ю. и др. Применение факторного анализа и эволюционного алгоритма оптимизации для решения задачи управления информационными рисками систем электронного документооборота // Системы управления и информационные технологии. Воронеж : Научная книга, 2009. № 3(37). С. 41-50.

A. S. Khokholya, V. V. Zolotarev Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

THE ANALYSIS OF DYNAMIC PROGRAMMING INFORMATION SECURITY EFFICIENCY

The research states the most important points for the project execution. Also the goals and assignments, cognitive factors, topicality and application cases are pointed out.

© Хохоля А. С., Золотарев В. В., 2010

УДК 004.318

С. А. Чекмарев, Ф. А. Лукин, В. X Ханов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ БОРТОВОГО КОМПЬЮТЕРА НА БАЗЕ ОТКРЫТЫХ 1Р-БЛОКОВ*

Представлена модель прототипа бортового компьютера. Описаны процессы компиляции проекта, формирования файла конфигурации. Показаны тестирование работоспособности интерфейсов бортового компьютера, связь его с другими устройствами.

Для построения бортовых систем управления наиболее эффективна концепция «система на кристалле», внедрение которой является одним из приоритетных направлений развития отечественной электроники. Одной из особенностей данной концепции является возможность использования готовых аппаратных решений, которые заложены в описаниях базовых блоков (1Р-блоков) [1]. Таким образом, можно проектировать

функционально-сложные, надежные, современные решения с низким энергопотреблением и габаритами.

Развитие данных подходов к проектированию обусловлено наличием открытых IP-ядер, доступных для свободного использования проектировщиком. Так, например, для реализации проекта бортового компьютера управления (БКУ) была использована библиотека GRLIB, разработанная фирмой «Gaisler Research».

*Работа выполнена в рамках реализации ФЦП Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы, ГК П1032 от 27 мая 2010 г.

Решетневские чтения

Она включает в себя набор IP-блоков, написанных на языке VHDL, а также тесты для проверки их работоспособности [2]. Библиотека ориентирована на использование системной шины AMBA (процессорно-независимая шина, пригодная для использования с процессорными ядрами разных архитектур). Также GRLIB описывает ядро процессора LEON3 (32-разрядный процессор, применяемый SPAR£ v.8 (Scalable Processor Architecture). Осуществляется поддержка таких интерфейсов, как ETHERNET, JTAG, DSU, RS232, SPACEWIRE. Однако употребление многих ее составных частей предусматривает приобретение коммерческой лицензии [3]. Поэтому важно применять в проекте свои решения.

Наряду с библиотекой был создан проект бортового компьютера. Взаимодействие процессора LEON3 с остальными устройствами проекта осуществляется по шине AMBA. Внешняя память может быть подключена к системе через контроллер памяти [4]. Периферийные устройства взаимодействуют с системой через SpaceWire, ETHERNET, UART (RS232) интерфейсы. Также есть отладочные порты JTAG, DSU. Особенностью данного проекта является поддержка интерфейса SPACEWIRE, что позволяет создавать высокоскоростные и надежные сети передачи информации применительно к суровым условиям эксплуатации.

В процессе отладки проекта был использован комплекс GR-RASTA. Комплекс представляет собой отладочную платформу для проектирования «систем на кристалле» на базе процессора LEON. Комплекс позволяет протестировать проект, отладить программ-

ное обеспечение [5]. В его состав входит программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) GR-CPCI-XC4V, разработанная фирмой «Xilinx», что определило используемую среду разработки проекта (САПР Xilinx ISE), на базе которой был сформирован файл конфигурации (объемом 1,8 Мб) и сконфигурирована ПЛИС GR-CPCI-XC4V. Удалось организовать связь ПЛИС с персональным компьютером через RS232 интерфейс. Функционирование SPACEWIRE интерфейса было проверено посредством выполнения специальной тестирующей программы, загруженной в память БКУ. В дальнейшей работе необходимо загрузить многозадачную операционную систему RTEMS в память БКУ, и с ее помощью осуществлять взаимодействие с устройствами, поддерживающими SPACEWIRE интерфейс.

Библиографические ссылки

1. Немудров В. Г., Мартин Г. Системы-на-кристалле. Проектирование и развитие. М. : Техносфера, 2004.

2. Gaisler J., Catovic E., Isomaki M., et al. GRLIB IP Core User's Manual Version 1.0.16 // Gaisler Research. 2009.

3. Gaisler J., Habinc S., Catovic E. GRLIB IP Library User's Manual Version 1.0.16 // Gaisler Research. 2009. P. 78.

4. Weaver D., Germond T. The SPARC Architecture Manual, Version 8 / SPARC International. Inc. 2009. P. 78.

5. Gaisler J., Habinc S. GR-RASTA Board User Manual / GAISLER RESEARCH, PENDER ELECTRONIC DESIGN. 2009. P. 17.

S. A. Chekmaryov, F. A. Lukin, V. Kh. Khanov Siberian State Aerospace University named after the academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

DEVELOPMENT OF THE ONBOARD COMPUTER MODELS ON BASE OPENED IP-CORES

The developed model of a prototype of the onboard computer is presented. Process of compilation of the project and generating programming file is described. Tests of working capacity of interfaces of the onboard computer are shown. Its communication with other devices is described.

© Чекмарев С. А., Лукин Ф. А., Ханов В. Х., 2010

УДК 621.396+621.394/.396.019.3

А. В. Черноусов, А. Д. Головачев, А. В. Кузовников

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ ВЕЙВЛЕТ МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ ОТ ПАРАМЕТРОВ ФОРМИРУЮЩЕЙ ФУНКЦИИ

Рассматривается возможность использования вейвлет функции Шеннона для формирования широкополосного сигнала. Исследуется влияние параметров, задающих вейвлет Шеннона на ширину спектра передаваемого сигнала.

Во второй половине XX в. началось бурное раз- нием надежной связи в условии воздействия как ор-витие и рост количества систем спутниковой связи. ганизованных, так и случайных помех и многоста-Но поскольку радиочастоты являются ограничен- ционарного доступа при работе в пакетных радио-ным ресурсом, то возникают проблемы с обеспече- сетях.