Свч коммутатор с управлением на микроконтроллере семейства STM32 Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

• Значительная экономия на прокладке коммуникаций и использовании дополнительных средств.

• Бесперебойная работа в сложных условиях: железобетонные конструкции, высокий уровень электромагнитных помех.

• Простота использования. Недостатки:

• Пропускная способность сети по электропроводке делится между всеми её участниками.

• На стабильность и скорость работы PLC влияет качество выполнения электропроводки.

• На скорость, качество и надёжность связи оказывают отрицательное влияние электробытовые приборы.

Предложенный в статье способ передачи информации, основанный на использовании ортогонального частотного разделения каналов, частично устраняет перечисленные недостатки. Список литературы

1. Коммуникационные решения для электрических сетей. Журнал «Электротехнический рынок» №11, 2007. - 76 с.

2. Микуцкий, Г.В.; Скитальцев, В.С. Высокочастотная связь по линиям электропередачи - М.: Энергия, 1977. - 440 с.

3. Прокис Дж. Цифровая связь. - М.: Радио и связь, 2000. - 800 с.

4. Современные PLC телекоммуникации. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.tellink.ru/tekhnologija.html, свободный. - (дата обращения: 25.06.2017).

© Крутикова А.А., 2017

УДК 621.372.852.37

Николаев Е.В.

магистрант ИНЭП ЮФУ, г. Таганрог, РФ Маливенко Г.Г. магистрант ИКТИБ ИТА ЮФУ, г. Таганрог, РФ Ефремова М.В. магистрант ИКТИБ ИТА ЮФУ, г. Таганрог, РФ

СВЧ КОММУТАТОР С УПРАВЛЕНИЕМ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ СЕМЕЙСТВА STM32

При создании высокочастотных узлов переключения резервных блоков, блоков управления мощностью, задержкой и положением диаграмм направленности антенн постоянно возникают задачи коммутации сигналов и цепей СВЧ - диапазона.

СВЧ переключатель - это СВЧ устройство, с переключаемыми внутренними связями, имеющий в общем виде т входов и п выходов [1]. Конструирование, проектирование и производство СВЧ переключателей является актуальной темой. К матричному переключателю для обеспечения управления внутренними связями необходим драйвер. Управление внутренними связями, как правило, вызывает множество вопросов.

СВЧ переключатель может быть реализован на различных физических принципах: на основе СВЧ электромеханических или MEMS-структур, на основе полевых транзисторов, на основе р-ьп диодов. В последние годы СВЧ переключатели на основе полевых транзисторов, как правило, реализуются в виде функционально законченных интегральных микросхем, содержащих помимо цепей коммутации СВЧ сигналов и схемы управления ими (драйверы). В качестве примера таких микросхем могут выступать СВЧ

16

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 07/2017 ISSN 2410-700Х_

переключатели фирмы Hittite Microwave Corporation (подразделение фирмы Analog Devices) HMC547LC3, HMC641LC4 [2-5]. В данной работе рассматривается управление СВЧ переключателем HMC547LP3 микроконтроллером STM32F103C8T6[8].

Управление может производиться в ручном режиме, при помощи панели управления на физическом устройстве, либо удаленно, с использованием интерфейса USB-HID. Структурная схема работы устройства представлена на рисунке 1

Рисунок 1 - структурная схема устройства

Управление устройством реализуется с использованием операционной системы реального времени FreeRTOS[6]. В качестве библиотеки для работы с аппаратным интерфейсом USB была выбрана библиотека USB-FS (ST USB Library), так как она поддерживается производителем [7]. Функционирование системы достигается за счет псевдопараллельной работы процессов, отвечающих за разные функциональные компоненты системы. Средствами коммуникации этих процессов являются межпроцессная очередь (FreeRTOS Queue).

На рисунке 2 представлена структурная схема программных процессов, выполняющихся на устройстве.

RTOS

Процесс работы с извиню

интерфейсом

Процесс получения Процесс

данных с управления

аппаратной матричным

клавиатуры коммутатором

Процесс переключении отладочного светодиода

Процесс сброса счетчика watchdog

Рисунок 2 - структурная схема программных процессов

Для устранения последствий возможных программных или аппаратных ошибок в целях повышения стабильности системы был установлен watchdog таймер, который, в случае несвоевременного обновления счетчика перезагрузит устройство. Для проверки работоспособности планировщика задач и наличия питания в цепи микроконтроллера выполняется отдельный процесс периодического переключения режима отладочного светодиода.

Процесс управления СВЧ коммутатором устанавливает высокий или низкий уровень сигнала на соответствующих портах микроконтроллера. Значения, которые необходимо выставить, передаются через очередь одним из процессов выбора текущего источника сигнала - через интерфейс USB либо с использованием аппаратной клавиатуры.

Список использованных источников:

1. Вайсблат А.В. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах/ А. В. Вайсблат -М.: Радио и связь, 1987. — 119 с.

2. Крутякова М.Г. Полупроводниковые приборы и основы их проектирования: учебник для средних специальных заведений / М. Г. Крутякова, Н. А. Чарыков, В. В. Юдин.-М. :Радио и связь, 1983.-352 с.

3. Курушин А.А. Школа проектирования СВЧ устройств в CST STUDIO SUITE./ А.А.Курушин. - М., «One-Book», 2014, 433 с.

4. Малорадский А.Г. Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях/ А.Г. Малорадский, Л. Р. Явич.- М.: Советское радио,1972.-232 с.

5. Мазепова О.И.Справочник по элементам полосковой техники/О.И.Мазепова, В.П.Мещанов,Н.И.Прохорова. -М.:Связь,1979, 336 с.

6. FreeRTOS Documentation [Электронный ресурс]. - URL: http://www.freertos.org/. Режим доступа: свободный, дата обращения: 12.05.2017.

7. STM32 USB-FS-Device development kit [Электронный ресурс]. - URL: http://www.st.com/st-web-ui/static/active/cn/ resource/technical/document/

user_manual/CD00158241.pdf. Режим доступа: свободный, дата обращения: 20.05.2017.

8. STM32F103C8T6 Datasheet [Электронный ресурс]. - URL: http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/33/d4/6fZ1 d/df/0b/4c/6d/CD00161566.pdf/fil es/CD00161566.pdf. Режим доступа: свободный, дата обращения: 21.05.2017.

© Николаев Е.В., Маливенко Г.Г., Ефремова М.В., 2017

УДК 519.95

Рюкин Александр Николаевич

канд. техн. наук, доцент НИУ «МЭИ»

г. Москва, РФ E-mail: [email protected]

ОСОБЕННОСТИ СТАТИСТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ

Аннотация

Рассматриваются особенности статистических алгоритмов оптимизации, используемых на верхних уровнях системы, и для управления сравнительно медленно меняющимися процессами.

Ключевые слова

Оптимальное управление, адаптивные и статистические алгоритмы оптимизации, математическая модель объекта, «активно-пассивный» эксперимент, системное оптимизационное исследование.

Задача алгоритмизации и оптимизации современных сложных систем является сложной научной и технической проблемой, строго говоря, теоретически не решенной в настоящее время.