ЖУРНАЛ СТА №1/1998

РАЗРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА 95 1/98 и развитую систему интерфейсов как для связи с другими функциональны- ми блоками АС, так и для связи с ЦС. Поэтому в качестве блока управле- ния для АС выбрана плата MicroPC 4010 фирмы Octagon Systems. Причи- ной такого выбора явилось прежде все- го высокое качество изделий, низкое энергопотребление при большой вы- числительной мощности (процессор 80C386СХ 25 МГц), наличие ISA (8 бит) и РС/104 (16 бит) — шин, двух после- довательных и одного параллельного порта, а также IDE-интерфейса. Кон- тролеры MicroPC по своим транспор- тировочным и эксплуатационным ха- рактеристикам полностью соответству- ют требованиям, предъявляемым к АС. Блок накопителя В качестве блока накопителя приме- няется твердотельный диск емкостью 20 Мбайт фирмы SanDisk SDIAI-20-101. Данное устройство полностью эмули- рует жесткий диск и имеет внешний интерфейс IDE c разъемом для 2,5" дисковода. Выбор устройства обуслов- лен прежде всего требуемым рабочим диапазоном температур (-25...+75°С) и стойкостью к механическим воздей- ствиям (15g — вибрация, 100g — удар). Стандартные жесткие диски не ра- ботают при температуре ниже 0°С, не переносят вибрационные и ударные нагрузки. Кроме этого, диск SanDisk имеет малые габариты, массу, низкое энергопотребление при приемлемой цене. Твердотельная динамическая память имеет очень большое энерго- потребление, а статическая — слишком большую удельную цену, что делает их применение в АС нецелесообразным. Экспериментально подтвержденная скорость записи на используемый флэш-диск при работе с интерфейсом IDE платы MicroPC 4010 составила 130 кбайт/с при скорости считыва- ния (по данным производителя) до 3 Мбайт/с. Следует более подробно ос- тановиться на этих цифрах. Именно скорость записи на диск определяет число опрашиваемых каналов при максимальной частоте дискретизации. Очевидно, что величина произведения числа каналов на частоту дискретиза- ции и на два байта (16 разрядов АЦП) должна быть меньше 130 кбайт/с. Это значение, по- лученное нами эксперимен- тальным путем, хорошо согла- суется с теорией записи флэш- памяти, но очень плохо с рек- ламной информацией по про- дукции фирмы SanDisk. К со- жалению с этим изделием не предоставлялась какая-либо серьезная документация, и все, что мы смогли получить у пред- ставителя фирмы SanDisk в России, был листочек с инфор- мацией о перемычках, числе эмулируемых секторов, голо- вок и т. д., то есть то, что обыч- но указывается на пакетике с обыкновенным «винчестером». В АС флэш-диск выполняет функции жесткого диска стан- дартной ПЭВМ. На нем уста- новлена операционная система, с него происходит начальная загрузка MicroPC в соответствии с файлами конфигу- рации (config.sys) и автозапуска (autoexec.bat). На дис- ке записана программа управления автономной станцией, на него же происходит запись принимаемой цифровой информации. Блок АЦП При выборе аппаратуры для блока АЦП на- ми был прове- ден анализ рын- ка подобных из- делий. Нам не удалось подобрать готового решения ввиду высоких требуемых метрологических характе- ристик для жестких условий эксплуа- тации и специфических требований по управлению процессом измерений и первичной обработки результатов этих измерений. Поэтому было принято решение о разработке и изготовлении собствен- ного блока для ввода аналоговой ин- формации в ЭВМ. Блок АЦП разработан на основе циф- рового сигнального процессора ADSP 2181 и 16-разрядных АЦП AD1877 фир- мы Analog Devices. Конструктивно блок выполнен в виде двух плат, соединен- ных между собой жгутом. Конструкция плат соответствует формату РС/104. Об- мен информацией между блоками АЦП и управление осуществляются по шине РС/104 с использованием канала пря- мого доступа к памяти. Технические ха- Блок накопителя SanDisk Блок АЦП Плата аналого цифрового преобразователя Плата цифровой обработки сигналов Монтажный каркас 5254LP Gnd Gnd +5V +5V +12V Блок питания "+" " " 10 18 VDC Блок управления Плата Радиомодем Блок радиомодема Тел. Антенна Мик. Радиостанция СВ диапазона MicroPC 4010 RS 232C АЦП АЦП ADSP 2181 Канал 1 Канал 3 Канал 2 Канал 4 Интерфейс IDE PC 104 COM 2 COM 1 Рис. 1. Функциональная схема автономной станции Рис. 2. Внешний вид автономной станции