Устройство и работа ВПУ. Выносной пульт управления предназначен:
для управления работой приемопередатчика;
сопряжения с оконечной аппаратурой;
отображения состояния приемопередатчика;
обмена телеграммами между станциями;
ведения телефонной служебной связи.
Выносной пульт управления радиостанции «Белозер» представляет собой специализированную микроЭВМ, реализованную на базе высокопроизводительного сигнального процессора фирмы ANALOG DEVICE ADSP 2189M-266BST и ПЛИС фирмы Xilinx XL20TQ144.
Функциональная схема ВПУ представлена на рис. 11.
Центральный процессорный модуль. Генератор опорной частоты 33 МГц, сигнальный процессор ADSP 2189 М, флэш-память и следящий таймер образуют центральный процессорный модуль специализированной микроЭВМ.
Центральный процессорный модуль обеспечивает функционирование программно-аппаратного комплекса ВПУ - интерфейсный модуль, модуль индикации, модуль клавиатуры, модуль цифровой обработки речевых сигналов, модуль внутреннего монитора.
Центральный процессор тактируется сигналом опорной частоты, вырабатываемым генератором 33 МГц.
Для устойчивого функционирования программно-аппаратного комплекса ВПУ используется следящий таймер, обеспечивающий формирование сигнала «установка», необходимого для запуска процессора после включения питания и защиту центрального процессорного модуля от возможных сбоев, а также ложных ветвлений программы.
ПЗУ FLASH-типа служит для хранения кодов программы, кодов конфигурации ПЛИС и, при необходимости, некоторых данных. После включения питания и формирования сигнала «RESET» микропроцессор загружает во внутреннюю память программу из ПЗУ и автоматически запускает выполнение инструкций.
Учитывая тот факт, что центральный процессор имеет ограниченное число портов ввода/вывода, недостаточное для обслуживания всех периферийных устройств, в состав схемы введена программируемая логическая мат-рица.
Программируемая логическая матрица (ПЛИС) конфигурируется после включения питания ВПУ. Коды конфигурации хранятся в FLASH-памяти на отдельной странице и переписываются в ПЛИС центральным процессором сразу после прохождения сигнала «RESET».
|
|
| Рис. 11. Функциональная схема ВПУ |
На ПЛИС реализованы следующие устройства:
дешифратор адресного пространства;
коммутатор интерфейсов;
модуль управления дисплеем;
модуль клавиатуры;
узел звуковой сигнализации.
Дешифратор адресного пространства предназначен для распределения адресного пространства центрального процессора под различные периферийные узлы программно-аппаратного комплекса.
Коммутатор интерфейсов служит для переключения информационных потоков приема передачи данных от интерфейсных микросхем в зависимости от установленного режима работы и конфигурации ВПУ.
Модуль управления дисплеем обеспечивает формирование последовательного потока данных по протоколу драйверов дисплея ММ54450 светодиодных матричных индикаторов, входящих в состав дисплейного модуля.
Модуль клавиатуры обеспечивает поочередное сканирование 8 столбцов клавиатурной матрицы с одновременным считыванием состояния ее строк. Считанное состояние строк клавиатуры передается на системную шину микропроцессора в моменты выборки клавиатуры, определяемые дешифратором адресного пространства.
Узел звуковой сигнализации предназначен для формирования звуковых сигналов, информирующих оператора о необходимости его участия в процессе автоматического функционирования системы.
Для обеспечения режима речевых сообщений в состав ВПУ включена микротелефонная трубка со встроенным микрофонным усилителем. Совместно с кофидеком микротелефонная трубка образует речевой тракт ВПУ. Кофидек служит для преобразования аналогового сигнала в цифровой вид и обратного преобразования с необходимой фильтрацией. Стыковка кофидека с центральным процессорным модулем осуществляется через последовательный порт процессора SPORT 1.
Последовательный порт SPORT 1 используется также при работе с оконечной аппаратурой через интерфейс RS-232. Кофидек имеет вход отклонения, который используется для отключения речевого тракта. Отключением управляет центральный процессорный модуль через схему ПЛИС.
Для обеспечения связи с оконечной аппаратурой и приемопередатчиком ВПУ поддерживает работу четырех интерфейсов связи, позволяющих обмениваться информацией в режиме «полный дуплекс».
Два интерфейса RS-232 обеспечивают связь по трехпроводной схеме соединения с оконечной аппаратурой и приемопередатчиком со скоростью работы 38 400 бит/с в режиме «полный дуплекс» на расстоянии до 15 м.
Интерфейс, поддерживающий связь с оконечной аппаратурой, одновременно используется для отладочных и технологических целей.
Два интерфейса (стык С1-ФЛ-БИ) обеспечивают связь по четырехпроводной схеме соединения с оконечной аппаратурой и приемопередатчиком в режиме «полный дуплекс» на расстоянии до 1,0 км.
Сигналы интерфейсов на прием и передачу, преобразованные в логические уровни через ПЛИС, коммутируются под управлением центрального процессора в зависимости от выбранного режима работы и конфигурации включения ВПУ.
Дисплей ВПУ выполнен на базе матричных светодиодных индикаторов типа АЛС 347, организацией 
точек. Дисплей выполнен в виде двух строк красного и зеленого цвета по 12 индикаторов в каждой. Таким образом, общая организация дисплея 
точек, что позволяет отображать до 16 символов в каждой строке. Для обслуживания работы индикаторов и поддержки необходимых рабочих токов через светодиоды матрицы в схеме ВПУ использованы драйверы светодиодных индикаторов ММ54450, представляющие собой сдвиговый регистр с токовым выходом. Использование динамического способа управления и указанных драйверов позволило существенно уменьшить количество электрических связей, повысить надежность дисплея и упростить топологию печатной платы.
Формирование необходимой структуры последовательного потока данных осуществляется в ПЛИС под управлением центрального процессора. Построчное сканирование дисплея обеспечивается синхронно с последовательным потоком данных. Механизм построчного сканирования реализован на базе ПЛИС. Для обеспечения повышенной нагруженной способности сигналов сканирования в схеме ВПУ использованы ключи на полевых транзисторах.
Клавиатура ВПУ содержит 64 клавиши и электрически представлена клавиатурной матрицей 8 строк на 8 столбцов. Механизм сканирования и опроса клавиатуры реализован на базе ПЛИС. Для поддержки русского и латинского алфавитов, цифровых и функциональных клавиш предусмотрена возможность программной обработки нескольких одновременно нажатых клавиш.
Модуль питания ВПУ обеспечивает следующий ряд питающих напряжений: 5 В, 2,5 В, и 2 напряжения 3,3 В.
Напряжение 5 В используется для обеспечения работы дисплея. Ток потребления по этой цепи достигает 1 А.
Напряжение 2,5 В используется для питания ядра микропроцессора ADSP2189M с величиной потребляемого тока не более 10 мА.
Первое напряжение 3,3 В обеспечивает работу центрального процессорного модуля, ПЛИС и интерфейсных микросхем. Пиковое потребление по этой цепи может достигать величины 300 мА.
Второе напряжение 3,3 В обеспечивает работу речевого тракта, потребляющего ток до 30 мА.
Конструкция ВПУ. Конструкция ВПУ выполнена в виде моноблока в пылевлагозащитном исполнении массой 1,3 кг, имеет геометрические размеры 
мм. Для придания жесткости боковые стенки обрамлены ребрами жесткости. На передней поверхности расположена тастатура из 64 кнопок и табло, представляющие собой две светодиодные линейки по 16 знакомест в каждой. Кнопки табло закрыты водонепроницаемой пленкой. Под каждую кнопку в корпусе сделано углубление. Задняя стенка с помощью винтов крепится к корпусу ВПУ. Для обеспечения водонепроницаемости между задней стенкой и корпусом ВПУ применен герметик.
На верхней боковой стенке расположен ложемент, в который укладывается телефонная трубка.
На левой боковой поверхности расположены разъемы для подсоединения ВПУ к приемопередатчику и к оконечной аппаратуре.
ПОРЯДОК ЭКСПЛУАТАЦИИ