ЖУРНАЛ СТА 3/2011

78 СТА 3/2011 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ www.cta.ru В ВЕДЕНИЕ Большинство современных борто- вых вычислительных систем реального времени (ВСРВ) являются распреде- лёнными. В их состав входят датчики, органы управления, вычислительные узлы, хранилища данных и устройства вывода, соединённые коммуникаци- онными каналами. В бортовых систе- мах реального времени широко ис- пользуется архитектура, основанная на каналах с централизованным управле- нием. Примерами каналов с центра- лизованным управлением являются MIL STD-1553B (ГОСТ Р 52070-2003, МКИО) [1], STANAG 3910 [2], FC-AE-1553 [3]. Канал обеспечивает обмен данными между устройствами, присоединённы- ми к нему (далее – оконечные уст- ройства). Обмен представляет собой последовательность передач приклад- ных и служебных данных между око- нечными устройствами. Следуя приня- той терминологии, каждую передачу будем называть работой. Время начала каждой работы определяет расписание, которое строят заранее и которое не меняется в ходе функционирования бортовой системы. Расписание испол- няется контроллером, который являет- ся одним из оконечных устройств. Только контроллер канала может ини- циировать обмен данными; другие оконечные устройства выполняют ко- манды, отданные контроллером (схема ведущий – подчинённый), что гаран- тирует отсутствие коллизий. На расписание накладываются тех- нологические ограничения, которые определяются особенностями оборудо- вания и системного программного обеспечения ВСРВ. Число работ, вхо- дящих в расписание обмена, для совре- менных бортовых ВСРВ может дости- гать нескольких сотен. На сегодня хорошо осознаны невоз- можность ручного построения распи- сания для современных ВСРВ и не- обходимость автоматизации построе- ния расписания, которое бы включало все работы и удовлетворяло всем нало- женным ограничениям. Существую- щие инструментальные системы для статического планирования вычисли- тельных задач и/или обмена данными в бортовых системах реального времени [4, 5] не поддерживают ряд практиче- ски важных ограничений на расписа- ние (примеры ограничений приводят- ся далее). В данной статье представлена ин- струментальная система, поддержи- вающая автоматическое построение расписаний обмена данными по кана- лу с централизованным управлением MIL STD-1553B. Описаны требования к системе, функциональность, техно- логический процесс использования и примеры её практического примене- ния. Ц ИКЛИЧЕСКАЯ СХЕМА ОБМЕНА ДАННЫМИ ПО КАНАЛУ С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Структура рабочей нагрузки на канал и расписания обмена Рабочая нагрузка на канал с центра- лизованным управлением состоит из набора сообщений, каждое из которых необходимо периодически передавать по каналу. Для каждого сообщения из- вестна его длительность и требуемая частота передачи. Одному сообщению может соответствовать несколько ра- бот. Длительность интервала планиро- вания l int , для которого должно быть по- строено расписание, равна наимень- шему общему кратному периодов со- общений (период является обратной величиной к частоте передачи). Коли- чество работ в рамках интервала пла- нирования, соответствующих сообще- нию, равняется отношению l int к пери- оду сообщения. В современных судовых и авиацион- ных ВСРВ широко используется цик- лическая схема вычислений и обмена данными. При циклической схеме ин- Инструментальная система построения расписания обмена данными по каналу с централизованным управлением Руслан Смелянский, Валерий Костенко, Василий Балашов, Вадим Балаханов В статье представлена инструментальная система, поддерживающая автоматическое построение расписаний обмена данными по каналу с централизованным управлением MIL STD-1553B. Приведён перечень требований к системе, описаны функциональность и технологический процесс её применения. Даны примеры практического применения системы в промышленности, в том числе при проектировании судовых бортовых систем. © СТА-ПРЕСС