Radioelektron sistemlərində mikrokontroller texnikasinin tətbiqi haqda ümumi məlumat

Yüklə 28,23 Kb.

tarix	08.10.2017
ölçüsü	28,23 Kb.
	#3935

RADIOELEKTRON SISTEMLƏRINDƏ MIKROKONTROLLER TEXNIKASININ TƏTBIQI HAQDA ÜMUMI MƏLUMAT

Radioelektron sistemləri məlumatın ötürülməsi,obyektlərin koordinatlarının və hərəkət trayektoriyalarının təyini,aviasiya.kosmos və dəniz obyektlərinin idarəsi,ətraf mühit haqda məlumatın hasil edilməsi və toplanması kimi funksiyaların yerinə yetirilməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur.Müxtəlif təyinatlı radioelektron sistemlərinin layihələndirilməsi müasir MP texnikasının nailiyyətlərinə əsaslanır. GSM,CDMA,WiMAX kimi naqilsiz(radio-əlaqə) sistemləri,peyk radionaviqasiya sistemləri,uçuş aparatlarının radio naviqasiya sistemləri,ətraf mühitin məsafədən monitorinqi sistemlərinin yaradılmasında mürəkkəb strukturlu mikroprosessorlar(MP )və mikrokontrollerlər (MK) geniş tətbiq edilməkdədir.

MP/MK təməlində qurulan ixtisaslaşdırılmış radioelektron sistemlərində məlumatın emalının ümumi sxemini şək.1-dəki kimi göstərmək olar.Burada məlumat mənbəyindən analoq siqnallari şəklində alınan məlumat qəbuledicilərdən(vericilər,sensorlar) keçərək analoq-rəqəm çeviricilərində(ADC-ARÇ) rəqəmsal formaya çevrilir,daha sonra isə mikroprosessorlu qurğuda (MPQ)alqoritmə uyğun olaraq emal edilir.Rəqəmsal nət icə rəqəm-analoq çeviricisi (DAC-RAÇ) vasitəsilə analoq formada icraedici qurğuya verilir,yaxudrəqəmsal formada MPQ-dən birbaşa kompüterə(PC) sonrakı emal üçün ötürüə bilər.

Müasir dövrdə ARM,Altera,Texas İnstruments(Tİ),Analog Devices(AD) kimi MP/MK istehsalçı-firmaların çoxnüvəli prosessorları təməlində mürəkkəb radioelektron qurğuları yaradılır.Radiodalğaları tezlikli (RF) məlumatın ötürücülərini/ qəbuledicilərini,çoxkanallı analog-rəqəm çeviricilərini,audio və video siqnalların sürətli emalı üçün çoxsaylı prosessor nüvələrini özünə inteqrasiya edən siqnalların rəqəmli emalı prosessorları (DSP) yüksək dəqiqlik və emal sürəti ,real zaman miqyası,geniş zolaqlılıq ,naqilsiz şəbəkə bağlantısı kimi tələbləri ödəyir.

Analog Devices firmasının 16bitli,yüksək dinamik zolağa malik, 1200 MSPS sürətlə işləyən(san-də1200 nöqtəni emal edən) analoq-rəqəm çeviricisi (ADC)-nin blok- sxemi şək.2-də verilir.

Şək.3-də isə Tİ firmasının müasir DSP prosessorları təməlində qurulan radar sisteminin daxili strukturu verilir.Burada rəqəmsal bloka RF qəbuledici/ötürücü, ADC-DAC(ARÇ-RAÇ),məlumatın ilkin emalı prosessoru daxildir.Qəbul edilmiş məlumat ilkin emaldan sonra təsvirlərin emalı blokuna verilir.Burada xüsusi təyinatlı İmage processor rəqəmsal təsvir məlumatlarının xüsusi alqoritmlər əsasında sürətlə emal edir və videoməlumatı enerjidən asılı olmnayan FLASH/EEPROM tipli daxili yaddaşda saxlayır.Sistemli idarə blokundakı RİSC arxitekturlu CPU qurğunun ümumi idarə funksiyalarını yerinə yetirir.Sistemli kommunikasiya blokunda radardan alınan videotəsvir rəqəmsal formaya çevrilərək video yaddaşda(VRAM) yadda saxlanılır və ardıcıl kommunikasiya(UART-RS232),FireWire (1394),differensial siqnallı SDI və s.kimi ardıcıl interfeyslər vasitəsilə digər obyektlərə ötürülə bilər.Emal edilmiş video məlumatın ekranda əks etdirilməsi də xüsusi prosessor təməlində qurulan blok vasitəsilə yerinə yetirilir.Göründüyü kimi,yalnız 1 radar sistemində video məlumatın müxtəlif səviyyələrdə emalı çoxsaylı xüsusi təyinatlı prosessorlar vasitəsilə təmin edilir.Burada məlumatın emalı sürəti 1 GFLOPS(san-də 1G FP əməliyyatlar) və 1600MİPS(san-də 1600mln.sabit vergüllü əməliyyatlar) qurğunun real zaman miqyasında işini təmin edir.

“Qlobal mövqeləşmə sistemi “ (GPS) texnologiyası əsasında “daşınan GPS naviqasiya qurğusu (PND)”-nın ARM prosessorları təməlində qurulan strukturu şək.4-də verilir. GPS prinsipi əsasında işləyən bu sistem aktiv vəziyyətdə olan radio-qurğunun dəqiq koordinatlarını təyin etməyə imkan verir.Radio siqnalların qəbulu bloku GPS,Bluetooth və WiFi qəbuledicilərindən ibarətdir.Məlumatın sensorlu və klavişli daxil edilməsi bloku istifadəçi rahatlığını təmin edir.Audio blok səs siqnallarının daxil edilməsi və səsləndirilməsi üçün mikrafonun , speakerin,qulaqcığın qoşulmasını təmin edir.Ümumi sensor bloku maniyələrin dəf edilməsi və həqiqi siqnalların yüksək dəqiqliklə ötürülməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Rəqəmləşdirilmiş məlumat SDRAM,FLASH/EEPROM tipli daxili yaddaş bloklarında saxlanılır.

Avionika və digər müasir radioelektron sistemlərində hesablama və idarəetmə funksiyalarını yerinə yetirmək üçün Rusiyada MİLANDR seriyalı MK-lər istehsal edilir.Bu MK-nin arxitektur xüsusiyyətləri layihələndirilən radioelektron cihazlarını unifikasiya etməyə,layihələndirmə müddətini qısaltmağa və sonrakı modernizə etmək imkanlarını genişləndirir. MİLANDR seriyalı MK-lər 32 bitli RİSC arxitekturuna malik nüvəni,proqram və verilənlər üçün FLASH/RAM tipli daxili yaddaş bloklarını və geniş çeşidli intefeys bloklarını özünə inteqrə edir. MİLANDR çipinin daxili strukturu şək.5-də verilir.

Tİ firmasının TMS320C6670 System-on-Chip (SoC-Çip daxilində elektron sistem) prosessoru yüksək məhsuldarlıqlı,proqramlanan mürəkkək radioelektron sistemlərinin (radar) yaradılmasında tətbiq edilməkdədir. C6670 SoC çipi Tİ- n in çoxnüvəli arxitekturuna əsaslanır və özünə hər biri 1QHs tezlikdə işləyən 4 ədəd C66x DSP nüvələrini və yüksək sürətli periferiya və enerjiyə qənaət bloklarını inteqrə edir.Bununla da geniş çeşidli periferiya qurğularının və şəbəkə bağlantısının olmasını tələb edən müxtəlif tətbiqi qurğuların batareya ilə uzun müddət işləmə imkanı təmin edilir.

Avionikanın radioelektron sisteminin əsas komponentləri kim adətən, radiorabitə, naviqasiya və müşahidə sistemləri hesab edilir(şək.6).Əvvəlki radiorabitə sistemlərində (1) gəmi ilə yerüstü dispetçer arasında əlaqə nitq diaoloqu təşkil edirdi.Müasir radiorabitə texnologiyasında peyk əlaqəsi hesabına avionika məlumatı avtomatik olaraq rəqəmsal formada Yer-ə ötrülür. Əvvəlki hava naviqasiya sistemlərində pilotlar yalnız radiomayakların siqnallarından və gəmi daxili ölçmə cihazlarının göstərişlərindən istifadə edirdi(1).Hazırda naviqasiya peyk siqnallarını qəbul edən müasir gəmi avadanlıqları koordinatlar haqda məlumatları bir neçə m dəqiqliklə daimi olaraq ala bilir(2).Müşahidə sistemləri uçan obyektləri ilkin lokatorlar vasitəsilə aşkarlayır,lakin onu identifikasiya edə bilmir.Tanıma sistemləri əsasında işləyən ikinci lokataorlar havadakı vəziyyət haqda kif ayət qədər həqiqi məlumatı Yerüstü dispetçerə çatdırmağa imkan verir.

Məsafədən yerin zondlaşdırılması aviasiya və aerokosmik vasitələrlə Yern səthini passiv və aktiv üsullarla müşahidə edir:obykitin özünün təbii əksetdirdiyi,yaxud istilik şüaları effekti əsasında passiv zondlanma.İstiqamətlənmiş təsirli şüa mənbəyindən istifadə etməklə aktiv zondlama.

Beləliklə,analoq siqnalların rəqəmsal emalı,ötürülməsi,identifikasiya edilməsi,havadakı obyektlərin müşahidəsi radioelektron qurğuların əsas təyinatı hesab edilə bilər.Müasir MK texnikası təməlində qurulan Siqnalların rəqəmsal emalı texnologiyası aşağıdakılara öyrənir:

Müasir MPQ-nın arxitekturu və onların proqramlanması texnologiyası
MPQ-nin bilavasitə proqramlanması üçün proqrammator qurğuları
MPQ-nin iş alqoritminin proqramlanması,onların sazlanması və modellədirilməsi üçün virtual layihələndirmə sistemləri (redaktorlar, kompilyatorlar,simulyatorlar)
MPQ-nin aparat səviyyəsini işinin sazlanması üçün test lövhələri