CC BY
40<Тешетневс^ие чтения. 2016
лей планируется в новой опытно-конструкторской работе «Высокоинтегрированные 3D-микросборки интеллектуальных силовых ключей». Их реализация предусмотрена до 2019 года.
Библиографические ссылки
1. Нисан А. Восемь тенденций, которые изменят электронику // Технологии в электронной промышленности. 2011. № 2. С. 5.
2. Млицкий В. Д., Беглария В. X., Дубицкий Л. Г. Испытание аппаратуры и средства измерений на воздействие внешних факторов. М. : Машиностроение, 2003. 567 с.
3. Федоров М. Высокотехнологичные микросхемы памяти // Компоненты и технологии. 2006. № 9. С.4.
4. Хохлун А. 3D-интеграция - один из возможных путей развития // Компоненты и технологии. 2010. № 12. С. 4.
5. Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения : учеб. пособие / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т ; ОАО «ИСС» им. акад. М. Ф. Решетнева». Красноярск, 2011. 486 с.
References
1. Nisan A. Vosem' tendentsiy, kotorye izmenyat' elektroniku [Eight trends that are changing the electronics]. Tekhnologii v elektronnoy promyshlennosti. 2011. № 2. P. 5. (In Russ.)
2. Mlitskiy V. D., Beglariya V. Kh., Dubitskiy L. G. Ispytanie apparatury i sredstva izmereniy na vozdeystvie vneshnikh faktorov [Equipment and measuring instruments test the effects of external factors]. Moscow, Mashinostroenie, 2003. 567 p.
3. Fedorov M. Vysokotekhnologichnye mikroskhemy pamyati [High-tech memory chips] // Komponenty i tekhnologii. 2006. № 9. P. 4. (In Russ.)
4. Khokhlun A. 3D-integratsiya - odin iz voz-mozhnykh putey razvitiya [3D- integration - one of the possible ways of development] // Komponenty i tekhnologii. 2010. № 12. P. 4. (In Russ.)
5. Chebotarev V. E., Kosenko V. E. Osnovy proekti-rovaniya kosmicheskikh apparatov informatsionnogo obe-specheniya [Basics of designing spacecraft information support]. Krasnoyarsk, 2011. 486 p.
© TonoBaxa O. MyTacoB A., 2016
УДК 662.629.05
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОТРАБОТКА ПРИБОРОВ БОРТОВОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ С КАНАЛОМ SPACEWIRE
E. Н. Голубев, А. А. Зайцев
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: gen@iss-reshetnev.ru
Рассматривается опыт разработки и отработки фрагментов системы управления перспективных КА с использованием канала SpaceWire в АО «ИСС» и некоторые результаты решения вопросов применения интерфейса SpaceWire.
Ключевые слова: бортовая цифровая вычислительная машина, система управления, верификация алгоритмов управления, отработка систем управления, методики испытаний.
EXPERIMENTAL TESTING ON-BOARD CONTROL SYSTEM (OCS) EQUIPMENT WITH SPACEWARE INTERFACE
E. N. Golubev, A. A. Zaytsev
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Street, Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: gen@iss-reshetnev.ru
In this paper we examine the design and test experience obtained at "ISS" premises for next generation satellite OCS with SpaceWire bus as well as the results and conclusions made from SpaceWire bus partial implementation.
Keywords: on-board computer, control system, verification of control algorithms, tests of control systems, test methods.
Системы управления перспективных космических аппаратов АО «ИСС» проектируются с использованием сетевой архитектуры на базе стандартизированных интерфейсов МКО и SpaceWire [1; 2; 4]. Перспектива
применения сети передачи данных SpaceWire основывается на таких преимуществах, как интеграция кана-лообразующей аппаратуры в ПЛИС, и, следовательно, дешевизна и малогабаритность такой аппаратуры,
"Космическое и специальное электронное приборостроение
высокая пропускная способность, неограниченное число абонентов сети. В то же время имеется ряд проблемных вопросов и задач, которые необходимо решить при проектировании и отработке бортовых приборов с каналом SpaceWire, в частности: исследование сбоеустойчивости каналов обмена данными с использованием применяемых кабельных связей, изучение принципов построения отказоустойчивых структур сети, разработка протокола сетевого уровня.
В настоящее время в АО «ИСС» разрабатывается бортовой комплекс управления с использованием канала SpaceWire для внутренних связей приборов БКУ с выходом в перспективе на организацию сети на КА. Особенности использования канала SpaceWire в этой разработке заключаются в том, что сам центральный бортовой компьютер использует интерфейс SpaceWire как основной внутренний цифровой интерфейс с собственным маршрутизатором, а для создания внешней сети используется один или несколько маршрутизаторов, аналогичных внутреннему маршрутизатору центральной БЦВМ [5].
Таким образом, отработка схемно-конструк-торских и программных решений построения внешней сети проходит в одном цикле с созданием центральной БЦВМ, что дает упреждающий задел для расширенного применения сети SpaceWire на серии перспективных КА.
Экспериментальная схема отработки фрагмента бортового комплекса управления, построенного на описанных выше принципах, показана на рисунке.
Показанная схема позволяет детально исследовать каналы SpaceWire как на физическом уровне (в том числе электрические параметры, временные характеристики распространения и обработки сигналов), так и на уровне транспортных и сетевых протоколов (в том числе управление маршрутизацией, регистрация и парирование ошибок при сбоях и помехах, парирование конфликтов и т. п.). При этом используется бортовая аппаратура, соответствующая летным образцам, что также позволяет в первом приближении выполнить верификацию этой аппаратуры по различным критериям.
Вопросы электрической отработки касаются выполнения кабельной сети, соединителей, помеховой обстановки. В экспериментах проверены кабельные сборки четырех изготовителей: STAR-Dundee, Acson, АО «ИРЗ», АО «ИСС», и проведено их сравнение по критериям стабильности работы при различной длине жгутов. В результате улучшено выполнение кабелей собственного изготовления АО «ИСС» для более стабильной работы.
Показанное оборудование позволяет исследовать работу каналообразующей аппаратуры SpaceWire и провести отработку протоколов обмена при внесении ошибок. Анализатор канала SpaceWire Мк2 может вносить ошибки в битовый поток SpaceWire. Может вноситься два типа ошибок: ошибка разъединения, где сигналы данных и строб-сигналы устанавливаются в ноль, и пакет ошибок, где конкретная комбинация вносится на выходах данных и строб-сигнала.
АРМ оператора ЛОК БЦВК
Структурная схема экспериментальной отработки макетного образца бортового компьютера МО БЦВК
с маршрутизатором сети SpaceWire ПСК8-24: макеты бортовых приборов, входящих в состав макетного образца МО БЦВК: вычислительного модуля ВМ и модуля внешней памяти МВП с наземным оборудованием - АРМ оператора ЛОК БЦВК; макет маршрутизатора сети SpaceWire ПСК8-24 с оборудованием для его проверки - КПА ПСК 8-24; роутер Мк 2S для организации и исследования сети; испытываемые кабельные линии SpaceWire; анализатор линков LA - для проверки структуры и параметров сигналов в линии
Решетневс^ие чтения. 2016
Пакет ошибок всегда приводит к ошибке проверки четности. Могут выполняться два режима ошибок: однотактный режим внесения ошибки в ответ на действия пользователя в интерфейсе пользователя или на интервале, базирующемся на режиме внесения ошибки, где устанавливается время интервала, и режим интервала разблокирован в интерфейсе пользователя.
В результате исследований проведена отработка взаимодействия двух ЭВМ (инструментальной через SpaceWire Brick и центральной ЭВМ через собственный порт) с настройкой маршрутизации через бортовой прибор ПСК8-24. Формирование пакетов производилось как в структуре протокола RMAP [3], поддерживаемого в контроллерах рассматриваемого бортового компьютера и в разрабатываемом бортовом ПО, так и без поддержки RMAP.
Проведена верификация бортовых схемно-конст-рукторских решений построения портов и контроллеров SpaceWire в условиях физической реализации линий связи и использования бортового программного обеспечения и устранены в прошивке ПЛИС критические моменты обработки данных, приводящие к единичным сбоям в работе аппаратуры и ПО.
В результате проведенных в АО «ИСС» экспериментальных работ проведена отработка фрагментов БКУ перспективных КА с сетевой архитектурой на основе цифровых каналов МКО и SpaceWire. Полученные результаты могут служить основой для внедрения технологии SpaceWire в разработку перспективных космических аппаратов.
Библиографические ссылки
1. MIL-STD-1553B, Department of Defense Interface Standard for Digital Time Division Command/ Response Multiplex Data Bus, Notice 1-4, January 1996.
2. ECSS Standart ECSS-E-50-12C. SpaceWire, Links, Nodes, Routers and Networks / European Cooperation for Data Standardization, July, 2008.
3. ECSS-E-ST-50-52C SpaceWire - Remote memory access protocol. European Cooperation for Space Standardization (ECSS), 2010. 109 c.
4. Шейнин Ю., Солохина Т., Петричкович Я. Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределенных комплексов // Электроника: НТБ. 2006. № 5. С. 64-75.
5. Голубев Е. Аппаратно-программный комплекс для отработки бортового компьютера с процессором LEON-2 и сетью SpaceWire // Решетневские чтения : сб. тезисов / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2013.
References
1. MIL-STD-1553B, Department of Defense Interface Standard for Digital Time Division Command/Response Multiplex Data Bus, Notice 1-4, January 1996.
2. ECSS Standart ECSS-E-50-12C. SpaceWire, Links, Nodes, Routers and Networks / European Cooperation for Data Standardization, July, 2008.
3. ECSS-E-ST-50-52C SpaceWire - Remote memory access protocol. European Cooperation for Space Standardization (ECSS), 2010. 109 р.
4. Sheynin U., Solohina T., Petrichkovich Y. Tehnologia SpaceWire dlya parallelnyh sistem i bortovih raspredelennih kompleksov // Elektronika: MIB. 2006. № 5. Р. 64-75.
5. Golubev E. Apparatno-programmniy compleks dlya otrabotki bortovogo kompyutera s protsessorom LEON2 i setyu SpaceWire // Reshetnevskie chtenia. Sbornik tezisov / Sibirskiy gosudarstvenniy aerokosmicheskiy universitet im. akad. M. F. Reshetneva, 2013.
© Голубев Е. Н., Зайцев А. А., 2016
УДК 621.316.544.1
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА MSP430G2553 В РЕЖИМАХ НИЗКОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ*
С. Л. Денисов, В. В. Речков, А. Т. Лелеков, А. В. Ушаков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: sdens24@yandex.ru
Проведена оценка возможностей работы микроконтроллера MSP430G2553 в режимах низкого энергопотребления в различных способах.
Ключевые слова: микроконтроллер, режим низкого энергопотребления, ток, бетавольтаика.
*Работы проведены при поддержке ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 годы», соглашение № 14.577.21.0117, уникальный идентификатор RFMEFI57714X0117.
