Устройство накопления информации

Устройство накопления информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, а именно к бортовым устройствам накопления полетной информации на борту воздушного судна, обеспечивающим прием, запись на твердотельный носитель кассетного типа, хранение и передачу такой информации для последующей обработки на наземном комплексе для диагностики состояния воздушного судна и оценки действий экипажа (летчиков).

Уровень техники.

Известно техническое решение устройства накопления информации - патент РФ № 2029352 C1, кл. G 06 F 3/00, 1995.

Наиболее близким аналогом является устройство ввода информации - патент РФ № 2097825 С1, кл. G 06 F 3/06, 1997. Известное устройство содержит блок предварительной обработки информации, входы которого являются входами устройства, съемный блок памяти, блок управления питанием, микро-ЭВМ, которая соединена двусторонней связью с блоком питания, блоком управления питанием и блоком предварительной обработки информации, схему индикации объема информации, входы которой подключены к выходам микро-ЭВМ, схему контроля питания, вход которой подключен к выходу блока питания, а выход подключен к входу микро-ЭВМ. Устройство является накопителем измерительной информации, используемой для диагностики состояния объекта и оценки действий обслуживающего персонала (экипажа).

К основным недостаткам этого устройства накопления информации относятся:

- недостаточная информационная емкость накопителя и скорость регистрации накапливаемой информации;

- отсутствие полного и постоянного контроля за работой устройства и его составных частей;

- недостаточная степень интеграции элементов устройства.

Сущность изобретения.

В основу предложенного технического решения положена идея создания устройства накопления информации, обеспечивающего максимально полное и достоверное накопление полетной информации с бортовых устройств регистрации, записи ее на носитель информации стандарта PCMCIA для последующей обработки на наземном комплексе.

Целью изобретения является повышение надежности устройства, осуществление полного и постоянного контроля работы устройства, повышение информационной емкости устройства и скорости регистрации данных.

Это достигается тем, что в устройство накопления информации, содержащее блок обработки, блок обогрева с термодатчиком, индикатор, соединенный с выходом блока обработки, и блок питания, соединенный с блоком обработки, блоком обогрева с термодатчиком и индикатором, дополнительно введены блок управления, блок "Тестера" и разовых команд, блок радиальных каналов и кассетоприемник, содержащий кассету с флэш-диском. При этом выход кассетоприемника соединен двусторонней связью с первым входом блока обработки, второй вход которого соединен с выходом блока управления, третий вход соединен двусторонней связью с блоком "Тестера" и разовых команд, а четвертый вход соединен двусторонней связью с блоком радиальных каналов. Питающий выход кассетоприемника соединен со входом блока питания, подающего напряжения питания на блок "Тестера" и разовых команд и блок радиальных каналов, входы которых являются входами устройства.

Блок обработки содержит трехканальный таймер, оперативное запоминающее устройство, блок флэш-памяти, контроллер управления периферийными блоками и процессор, первый вход которого соединен двусторонней связью с трехканальным таймером, второй вход соединен двусторонней связью с оперативным запоминающим устройством, третий вход соединен двусторонней связью с блоком флэш-памяти и четвертый вход соединен с выходом контроллера управления периферийными блоками, входы которого являются третьим и четвертым входами блока управления.

Кассетоприемник выполнен со съемной кассетой и съемным флэш-диском.

Перечень фигур чертежей.

Фиг.1 - структурная схема устройства;

фиг.2 - структурная схема блока обработки;

фиг.3 - алгоритм работы устройства;

фиг.4 - алгоритм процедуры настройки каналов;

фиг.5 - алгоритм процедуры теста ОЗУ;

фиг.6 - алгоритм процедуры регистрации;

фиг.7 - алгоритм обработки прерывания.

Лучший вариант выполнения изобретения.

Устройство накопления информации содержит (фиг.1) блок 1 обработки, блок 2 "Тестера" и разовых команд, блок 3 радиальных каналов, блок 4 питания, блок 5 управления, кассетоприемник 6 со съемной кассетой со съемным флэш-диском, индикатор 7 и блок 8 обогрева с термодатчиком, позволяющим автоматически с помощью нагревателя регулировать температуру внутри устройства.

Блок 1 обработки содержит (фиг.2) процессор 9, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 10, блок 11 флэш-памяти, контроллер 12 управления периферийными блоками (КУПУ) и трехканальный таймер 13.

Устройство обслуживает шесть радиальных каналов стандарта ARINC-429 (норма для системы передачи данных в авиационной аппаратуре транспортной авиации), 12-разрядный канал "Тестера" (вид передачи информации в авиационной технике) и 28 разовых команд (прямая логика: + 5В - разовая команда, инверсная логика: обрыв -разовая команда). Любой из каналов может быть исключен из процесса записи. Для радиальных каналов возможна фильтрация данных по адресу параметра. Запись данных производится на флэш-диск с интерфейсом АТА и логической структурой MS-DOS FAT16 с заранее определенным содержимым. Для предотвращения зависания программы используется таймер 13.

Блок 5 управления содержит кнопки "ВСК" и "Сброс". Первая кнопка предназначена для проведения полного контроля встроенными средствами контроля (ВСК) согласно алгоритму (фиг.3-7), а вторая кнопка служит для сброса устройства в начальное состояние, что позволяет использовать его в стандартном PCMCIA адаптере компьютера.

В качестве процессора 9 может быть использован процессор i80386, который работает по программе, записанной в блоке 11 флэш-памяти. Блок 12 КУПУ соединен с блоком 1 обработки шиной PC-104. Блок 2 "Тестера" и разовых команд преобразует входные сигналы к виду ТТЛ - "1" от 2,5 до 5В и "0" от 0 до 0,8 В и передает по шине на блок 1 обработки в режиме прямого доступа к памяти (режим DMA).

Кассета выполнена съемной, что позволяет вынимать ее из кассетоприемника 6 и безопасно переносить флэш-диск в различных условиях. Флэш-диск также выполнен съемным, что позволяет использовать его в дальнейшем в стандартном PCMCIA адаптере компьютера. В качестве индикатора 7 может быть использован стандартный семисегментный индикатор.

Питание всех блоков устройства, кроме блока 5 управления, осуществляется блоком 4 питания, который формирует из поступающего на его вход напряжения +27В три напряжения: +5В, -5В, +12В.

Работа устройства накопления информации начинается с настройки каналов и программы проверки работоспособности встроенных средств контроля или, если нажата кнопка "ВСК", полного контроля устройства. После чего происходит чтение файла конфигурации, хранящейся на флэш-диске. Далее следует установка всех каналов и прерываний блока 1 обработки, выяснение геометрии флэш-диска и поиск сектора, начиная с которого будет производиться запись. Вся эта информация заносится в ОЗУ 10. Затем на основании данных файла конфигурации производится инициализация блока 3 радикальных каналов, а именно входящего в его состав адаптера радиальных каналов - PC 104-429-2-62. На этом инициализационная часть работы устройства завершается, что отображается на индикаторе 7. В режиме регистрации на индикаторе 7 отображается младшая цифра текущего кластера, что позволяет визуально контролировать запись информации.

Принятие данных по радиальным каналам осуществляется опросом счетчиков слов каналов адаптера радиальных каналов, представляющим собой выделенный участок памяти в ОЗУ 10. Принятие данных от "Тестера" производится считыванием состояния соответствующих линий в момент прихода прерывания на блок 2. Прерывания приходят с частотой, равной либо 256 Гц, либо 512 Гц в зависимости от текущего режима работы тестера. Чтение состояния линий радиальных каналов происходит с периодом, кратным периоду тиков таймера 13.

Данные со всех каналов упаковываются в информационные блоки унифицированного формата, которые потом записываются на флэш-диск. Каждый такой блок состоит из дескриптора и следующих непосредственно за ним слов данных. Дескриптор содержит информацию о количестве 32-х разрядных слов в блоке, метку времени, соответствующую моменту прихода последнего слова в блоке, и номер канала, из данных которого информационный блок был сформирован. Меткой времени является количество импульсов (тиков таймера 13) с частотой следования 192 Гц, накопленное с момента запуска программы. Максимальное количество слов данных в блоке берется из файла конфигурации для каждого канала независимо. Формирование информационных блоков данных для радиальных каналов производится по совокупности трех критериев. При выполнении любого из трех критериев непустой блок записывается на диск. N-критерий регламентирует максимальное количество слов в блоке данных. Т-критерий указывает на период, через который должна производиться запись блока. И, наконец, τ-критерий обозначает интервал времени, отсчитываемый с момента прихода последнего слова, в течение которого очередное слово не пришло. Формат файла данных, записываемый на флэш-диск, совместим с файловой системой FAT, что позволяет считать его практически под любой операционной системой.

Устройство завершает свою работу только при отключении питания. Устройство накопления информации позволяет использовать флэш-диски как очень большой емкости (до 2 Гбайт), так и малой емкости (от 2 Мбайт), и осуществляет полный и постоянный контроль работы и вывод этой информации на индикатор 7. Устройство характеризуется большой степенью интеграции и высокой надежностью в силу отсутствия каких-либо движущихся элементов и применения флэш-дисков. Устройство позволяет одновременно осуществлять регистрацию слов данных по радиальным каналам, каналу "Тестера" и каналу разовых команд и их запись на флэш-диск. Устройство обладает повышенной информационной емкостью и скоростью регистрации данных, облегченным доступом к информации, а также характеризуется простотой обработки накапливаемой информации.

Промышленная применимость.

Изобретение может быть изготовлено с использованием известных серийно выпускаемых микросхем серий 251, 74ХХ и ALTERA ЕМР 7128 STI-100. Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть использовано для накопления полетной информации бортовых устройств регистрации с целью дальнейшей оценки технического состояния воздушного судна и действий экипажа во время полета.

1. Устройство накопления информации, содержащее блок обработки, блок обогрева с термодатчиком, индикатор, соединенный с выходом блока обработки, и блок питания, соединенный с блоком обработки, блоком обогрева с термодатчиком и индикатором, отличающееся тем, что в него введены блок управления, блок "Тестера" и разовых команд, блок радиальных каналов и кассетоприемник, содержащий кассету с флэш-диском и соединенный двусторонней связью с первым входом блока обработки, второй вход которого соединен с выходом блока управления, третий вход соединен двусторонней связью с блоком "Тестера" и разовых команд, а четвертый вход соединен двусторонней связью с блоком радиальных каналов, при этом питающий выход кассетоприемника соединен со входом блока питания, подающего напряжения питания на блок "Тестера" и разовых команд и блок радиальных каналов, входы которых являются входами устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок обработки содержит трехканальный таймер, оперативное запоминающее устройство, блок флэш-памяти, контроллер управления периферийными блоками и процессор, первый вход которого соединен двусторонней связью с трехканальным таймером, второй вход соединен двусторонней связью с оперативным запоминающим устройством, третий вход соединен двусторонней связью с блоком флэш-памяти, а четвертый вход соединен с выходом контроллера управления периферийными блоками, входы которого являются третьими и четвертыми входами блока управления.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кассетоприемник выполнен со съемной кассетой и съемным флэш-диском.