УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПУЛЬТ КОНТРОЛЯ

Полезная модель относится к устройствам для измерения переменных величин и для испытаний в области радиолокационной техники, а именно, для разработки и проверки аналоговых модулей и низкочастотного приемника для бортового оборудования авиационной техники.
На этапе наземной отработки и проверки комплексов бортового оборудования, для создания условий максимально приближенных к полетным, используется специальное оборудование - стенды.
Наиболее близким по технической сущности из известных аналогов является «Стенд для разработки и проверки комплексов оборудования», (свидетельство РФ на полезную модель №18199, МПК: 7 G01D 21/00, 2001), содержащий бортовую вычислительную систему (БЦВС), панель имитации разовых команд, соединенную с БЦВС, блок репрограммируемой памяти, взаимосвязанный с БЦВС, два идентичных многофункциональных пульта управления, взаимосвязанных с БЦВС, три технологические электронно-вычислительные машины (ТЭВМ1, ТЭВМ2 и ТЭВМ3), два адаптера интерфейса мультиплексных сигналов (АИПС1 и АИПС2), многоканальный и одноканальный адаптеры интерфейса последовательных сигналов (АИПСМ и АИПСО), причем ТЭВМ1 через АИМС1 посредством первого мультиплексного канала информационного обмена (МКИО) взаимосвязаны с БЦВС, ТЭВМ2 через АИМС2 посредством второго МКИО взаимосвязаны с БЦВС, ТЭВМ3 через АИПСМ взаимосвязана с БЦВС, а АИПСМ через АИПСО также взаимосвязан с ТЭВМ2, две технологические графические станции, которые соответственно через третий и четвертый адаптеры интерфейса мультиплексных сигналов и первый МКИО взаимосвязаны с БЦВС.
Стенд имеет довольно сложную архитектуру построения для обеспечения проверки комплекса бортового оборудования, но в современное бортовое оборудование, как правило, входят низкочастотные многоканальные приемники с мультиплексированной передачей данных с уровнями сигналов, соответствующими
стандарту LVDS. Как следует, из описания прототипа, проверку таких приемников стенд обеспечить не может. Для повышения качества и надежности при изготовлении и для эффективности поиска неисправности при эксплуатации требуется проверять узлы, входящие в состав низкочастотного приемника, а именно, аналоговые модули.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая, полезная модель является обеспечение проверки низкочастотного приемника с выходом данных по двум параллельным 16-разрядным шинам Е стандарта LVDS и аналоговых модулей, входящих в его состав.
Технический результат достигается тем, что универсальный пульт контроля содержит средства индикации, органы управления, адаптер, средства подключения первого модуля, приемника и второго модуля, первый, второй и третий приемники, первый и второй коммутаторы, первое и второе оперативные запоминающие устройства (ОЗУ), формирователь данных, микроконтроллер, формирователь опорных сигналов, синхронизатор и устройство управления.
Средство подключения первого модуля через первый приемник соединено с первым входом первого коммутатора. Средство подключения приемника соединено со вторым приемником, который первым выходом через второй вход первого коммутатора и первое ОЗУ соединен с первым входом формирователя данных, а вторым выходом через первый вход второго коммутатора и второе ОЗУ - со вторым входом формирователя данных, который соединен с микроконтроллером, снабженным средством взаимосвязи с технологической электронно-вычислительной машиной. Средство подключения второго модуля через третий приемник соединено со вторым входом второго коммутатора. Формирователь опорных сигналов первым выходом соединен с входами опорного сигнала средств подключения первого модуля, приемника и второго модуля, а вторым выходом - с входом опорного сигнала синхронизатора. Синхронизатор первым выходом соединен с входами синхронизации средств подключения первого модуля, приемника и второго модуля, а вторым
выходом с входом синхронизации адаптера, вход которого соединен с органами управления, а выход - со средствами индикации. Микроконтроллер взаимосвязан через устройство управления и адаптер со средствами подключения первого модуля, приемника и второго модуля. Управляющий выход средства подключения приемника соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов. Первый выход устройства управления соединен с управляющим входом синхронизатора, а второй выход - с управляющим входом формирователя данных.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого универсального пульта контроля (далее по тексту пульт).
Пульт содержит:
- средство подключения первого модуля 1, которое обеспечивает подключение проверяемого модуля по всем входным и выходным сигналам;
- первый приемник 2, который обеспечивает прием данных в соответствии с протоколом передачи данных первого проверяемого модуля по шине LVDS (Low-Voltage Differintial Signaling);
- первый коммутатор 3, обеспечивает поочередное подключение первого проверяемого модуля или приемника;
- первое оперативное запоминающее устройство 4 (первое ОЗУ) типа «FIFO» («первым вошел, первым вышел»);
- формирователь данных 5, обеспечивает передачу данных из первого оперативного запоминающего устройства 3 и второго оперативного запоминающего устройства 4 в микроконтроллер 6 по восьмиразрядной шине адрес/данные;
- микроконтроллер 6, обеспечивает сопряжение обмена данными с технологической электронно-вычислительной машиной (ТЭВМ);
- средство подключения приемника 7, которое обеспечивает подключение проверяемого низкочастотного приемника по всем входным и выходным сигналам;
- второй приемник 8, который обеспечивает прием данных в соответствии с протоколом передачи данных проверяемого низкочастотного приемника по двум 16-разрядным шинам Е;
- средство подключения второго модуля 9;
- третий приемник 10, который обеспечивает прием данных в соответствии с протоколом передачи данных второго проверяемого модуля по шине LVDS;
- второй коммутатор 11, обеспечивает поочередное подключение второго проверяемого модуля или приемника;
- второе оперативное запоминающее устройство 12 (второе ОЗУ) типа «FIFO»;
- формирователь опорных сигналов 13 (ФОС), обеспечивает формирование опорных сигналов для проверяемых модулей, низкочастотного приемника и для синхронизатора 14;
- синхронизатор 14, синхронизирует работу проверяемых модулей, низкочастотного приемника и адаптера SMI (Serial Management Interface) 16;
- устройство управления 15, координирует работу формирователя данных 5, синхронизатора 14 и адаптера SMI 16;
- адаптер SMI 16, обеспечивает преобразование параллельного кода управляющих сигналов в последовательный код управляющей информации для передачи по линии SMI, а также согласование управляющих сигналов по уровню;
- органы управления 17, позволяют вручную вводить команды управления режимом работы проверяемых модулей и низкочастотного приемника;
- средства индикации 18, позволяют отслеживать прохождение команд управления и наличие исправности проверяемых модулей и низкочастотного приемника.
На чертеже линиями с двусторонними стрелками обозначены взаимные связи (входы-выходы), а сплошными линиями с односторонними стрелками обозначены однонаправленные связи.
Выход средства подключения первого модуля 1 соединен через первый приемник 2 с первым входом первого коммутатора 3. Средство подключения приемника 7 первым выходом по шине Е1 соединено с первым входом второго приемника 8, вторым выходом по шине Е2 соединено со вторым входом второго приемника 8. Первый выход второго приемника 8 через второй вход первого коммутатора 3 и первое оперативное запоминающее устройство 4 соединен с первым входом формирователя данных 5, а второй выход через первый вход второго коммутатора 11 и второе оперативное запоминающее устройство 12 - с вторым входом формирователя данных 5, выход которого соединен с микроконтроллером 6. Микроконтроллер 6 взаимосвязан через устройство управления 15 и адаптер SMI 16 со средствами подключения первого модуля 1, приемника 7 и второго модуля 9. Управляющий выход средства подключения приемника 7 соединен с управляющими входами первого 3 и второго 11 коммутаторов.
Выход средства подключения второго модуля 9 соединен через третий приемник 10 со вторым входом второго коммутатора 11. Первый выход устройства управления 15 соединен с входом синхронизатора 14, а второй выход - с управляющим входом формирователя данных 5. Первый выход синхронизатора 14 соединен с входами синхронизации средств подключения первого модуля 1, приемника 7 и второго модуля 9. Второй выход синхронизатора 14 соединен с входом синхронизации адаптера SMI 16, а вход опорного сигнала синхронизатора 14 - со вторым выходом формирователя опорных сигналов 13, первый выход которого соединен с входами опорного сигнала средств подключения первого модуля 1, приемника 7 и второго модуля 9. Вход адаптера SMI 16 соединен с органами управления 17, а выход - со средствами индикации 18.
Средства подключения первого модуля 1, приемника 7 и второго модуля 9 состоят из набора кабелей с соответствующими модулям или низкочастотному приемнику соединителями.
Проверка модулей или низкочастотного приемника осуществляется поочередно следующим образом.
0
С помощью средства подключения приемника 7 проверяемый низкочастотный приемник подключается к пульту. Для обеспечения работы на проверяемый низкочастотный приемник с первого выхода формирователя опорных сигналов 13 на вход опорного сигнала средства подключения приемника 7 подается сигнал опорной частоты fоп, с первого выхода синхронизатора 14 на вход синхронизации средства подключения приемника 7 подаются синхроимпульсы D (импульс начала отсчета) и ИСЧП (импульс смены частоты повторения). С адаптера SMI 16 на проверяемый низкочастотный приемник поступает управляющая информация по линии SMI, по этой же линии проходят сигналы об исправности при автономном контроле низкочастотного приемника.
Формирователь опорных сигналов 13 реализован по схеме кварцевого генератора, со второго выхода формирователя опорных сигналов 13 опорный сигнал поступает на вход опорного сигнала синхронизатора 14, на вход которого поступают сигналы управления с первого выхода устройства управления 15. Со второго выхода синхронизатора 14 синхроимпульсы поступают на вход синхронизации адаптера SMI 16. Органами управления является набор тумблеров. Заданные управляющие команды через адаптер SMI 16 и средство подключения приемника 7 по линии SMI поступают на проверяемый низкочастотный приемник. Ответные сигналы исправности по линии SMI через адаптер SMI 16 поступают на средства индикации 18, где загораются соответствующие светодиоды. Управляющие команды могут быть заданы программным путем с ТЭВМ, что соответствует реальным условиям работы проверяемого низкочастотного приемника в составе бортовой радиолокационной станции (БРЛС). С ТЭВМ по линии SMI управляющие команды через микроконтроллер 6, устройство управления 15, адаптер SMI 16 и средство подключения приемника 7 поступают на проверяемый низкочастотный приемник. Устройство управления 15, кроме этого, координирует работу формирователя
данных 5. С управляющего выхода средства подключения приемника 7 по сигналу управления первый 3 и второй 11 коммутаторы устанавливаются в положение приема данных со второго приемника 8. Данные с проверяемого низкочастотного приемника через средство подключения приемника 7 по шине Е1 поступают на первый вход второго приемника 8, по второй шине Е2 - на второй вход второго приемника 8. С первого выхода второго приемника 8 данные, принятые по шине Е1, через второй вход первого коммутатора 3 поступают в первое оперативное запоминающее устройство 4 и далее на первый вход формирователя данных 5. Соответственно, со второго выхода второго приемника 8 данные, принятые по шине Е2, через первый вход второго коммутатора 11 поступают на второе оперативное запоминающее устройство 12 и далее на второй вход формирователя данных 5. Формирователь данных 5 производит передачу данных из первого оперативного запоминающего устройства 4 и второго оперативного запоминающего устройства 12 в микроконтроллер 6. Поступающие с формирователя данных 5 в микроконтроллер 6 данные преобразуются в формат RS232, доступный для прочтения ТЭВМ, где, реализованными программным путем средствами, фиксируются параметры проверяемого приемника.
Таким образом, обеспечивается проверка низкочастотного приемника с выходом данных по двум параллельным 16-разрядным шинам Е стандарта LVDS.
При отключении проверяемого низкочастотного приемника от средства подключения приемника 7 с управляющего выхода поступает сигнал управления на первый 3 и второй 11 коммутаторы, при этом, первый коммутатор 3 устанавливается в положение приема данных с первого приемника 2, второй коммутатор устанавливается в положение приема данных с третьего приемника 10. Пульт подготовлен для проверки модулей.
С помощью средства подключения первого модуля 1 проверяемый модуль подключается к пульту. Для обеспечения работы на проверяемый модуль с первого выхода формирователя опорных сигналов 13 на вход опорного
0
сигнала средства подключения первого модуля 1 подается сигнал опорной частоты fоп, с первого выхода синхронизатора 14 на вход синхронизации средства подключения первого модуля 1 подаются синхроимпульсы D (импульс начала отсчета) и ИСЧП (импульс смены частоты повторения). С адаптера SMI 16 на проверяемый модуль поступает управляющая информация по линии SMI, по этой же линии проходят сигналы об исправности при автономном контроле модуля.
Данные с проверяемого модуля через средство подключения первого модуля 1 по шине LVDS поступают на первый приемника LVDS 2. С выхода первого приемника 2 данные, принятые по шине LVDS, через первый вход первого коммутатора 3 поступают в первое оперативное запоминающее устройство 4 и далее на первый вход формирователя данных 5. Формирователь данных 5 производит передачу данных из первого оперативного запоминающего устройства 4 в микроконтроллер 6. Поступающие с формирователя данных 5 в микроконтроллер 6 данные преобразуются в формат RS232, доступный для прочтения ТЭВМ, где, реализованными программным путем средствами, фиксируются параметры проверяемого модуля.
Второй проверяемый модуль может быть одновременно подключен к пульту через средство подключения второго модуля 9. Проверка второго модуля производится аналогичным образом
Количество проверяемых модулей может быть увеличено, что реализуется включением через коммутаторы дополнительных соответствующих средств подключения.
Изготовлен опытный образец универсального пульта контроля, обеспечивающий проверку низкочастотного приемника и всех, входящих в него аналоговых модулей: аналого-цифровых преобразователей двух диапазонов, усилителя промежуточной частоты, формирователя опорной частоты и усилителя фазового детектора.
Применение одного универсального пульта контроля вместо нескольких различных под каждый модуль и отдельно под приемник значительно
экономит средства при организации рабочих мест для разработки и проверки аналоговых модулей и низкочастотного приемника, как на производстве, так и в эксплуатации бортового оборудования авиационной техники.
В реальном универсальном пульте контроля формирователь данных 5, первый 2, второй 8 и третий 10 приемники, первый 3 и второй 11 коммутаторы, первое 4 и второе 12 оперативные запоминающие устройства, устройство управления 15, синхронизатор 14 и адаптер SMI 16 построены программным путем на одной ПЛИС типа EP1S40F1020 по программе для ЭВМ свидетельство №2008614262. Микроконтроллер 6 реализован на двух микросхемах AT89S52-24PI и MAX231EPD с использованием программы для ЭВМ свидетельство №2008614261.
Полученные характеристики опытного образца универсального пульта контроля подтверждают выполнение технического результата предлагаемой полезной модели.