мейства Spartan - 2 є кристал XC2S100. Його основні особливості:
· Високопродуктивні, програмовані користувачем логічні інтегральні схеми з архітектурою FPGA (Field Programmable Gate Arrays);
· Ємність від 15 000 до 200 000 системних вентилів;
· Системна продуктивність до 200 МГц;
· Корпусіровка в найбільш дешеві корпусу;
· Сумісність за висновками кристалів різної ємності в однакових корпусах;
· Вбудовані ланцюга управління тактуванням;
· Чотири вбудованих модуля автопідстроювання затримок (DLL - delay-locked loop) для розширеного управління тактовими сигналами як усередині ПЛІС, так і всього пристрою;
· Ієрархічна система елементів пам'яті на базі 4-х входові таблиць перетворення (4-LUT - Look-Up Table) конфігуруємих або як 16-ти бітова RAM (Random Access Memory), або як 16-ти битовая двопортова RAM, або як 16-ти бітовий зсувний регістр;
· 92 користувальницьких виведення
Тактовий сигнал на ПЛІС кожного каналу і на ПЛІС БМП подається з мікросхеми-генератора з частотою 200 МГц.
Кожен обчислювальний канал здійснює обробку інформації, що надходить від пристроїв безпечного введення інформації і зі схем сполучення, який входять до складу обчислювального каналу.
Обчислювальний канал здійснює прийом релейного інформації, перевірку її коректності, виконання алгоритму роботи. Алгоритм роботи обчислювального каналу реалізований на ПЛІС. Лістинг програмного забезпечення наведено у додатку А.
На мікросхемі DD3.2 зібраний підсилювач з коефіцієнтом посилення 4.8, який посилює вихідне значення амплітудою 5В. Коефіцієнт посилення по напрузі складає: Кu=(R12/R11) + 1=10. Нехай R11=2кОм, тоді R12=8кОм. Ланцюг корекції ОУ складається з коригуючого конденсатора С3 ємністю 33пФ.
Для узгодження фідерів живлення з ПЛІС застосовується дільник напруги. Значення опорів R3=(U вих R2) / (Uвх-U вих). Приймемо значення опору R3=1кОм, тоді R4=(5.1) / (24-5)=260 Ом. Відповідно R5=1кОм і R6=260 Ом.
.2 Розробка принципових електричних схем пристроїв порівняння і контролю
До складу розроблюваної безпечної МПС входить безпечний мажоритарний елемент (БМП). Він будується на базі відомого пристрою контролю шин трехканальной структури, схема якого наведена на малюнку 2.
Малюнок 2 - Функціональна схема пристрою порівняння шин трехканальной системи
При відмові одного з мікропроцесорів вимикаються два з трьох контрольних реле. Наприклад, при відмові першого каналу відключаться реле Р 12 та Р 13, т. к. реле Р 12 контролює синхронну роботу першого і другого каналів, а реле Р 13 - першого і третього каналів. За допомогою контактів контрольних реле здійснюється дешифрация номера несправного каналу і його відключення (малюнок 3).
Рисунок 3 - Схема дешифрации номера несправного каналу
Вимкнення двох контрольних реле тягне за собою виключення одного з живильних реле, яке своїми контактами відключає харчування несправного каналу. Система при цьому деградує до двоканальної системи, зберігаючи свою працездатність.
Якщо до відновлення несправного ка...
