Калифорнийская компания Holt Integrated Circuits (Holt IC) – один из основных мировых производителей микросхем для авионики. Более 13 лет Holt IC производит микросхемы для устройств обмена данными между бортовыми электронными системами летательных аппаратов, соответствующие стандартам MIL-STD-1553/1760/883, ARINC 429/561 и др. Предлагая комплексные решения, компания производит помимо микросхем согласующие и разделительные трансформаторы для линий последовательной передачи данных, а также контроллеры для бортовых ЖК-дисплеев. Изделия Holt IC выпускаются в различных исполнениях, рассчитанных на военное, промышленное и коммерческое применение в широких диапазонах условий внешней среды. Свыше 350 производителей, в том числе в России и на Украине, используют продукцию этой фирмы. Рассмотрим серию микросхем Holt IC для наиболее распространенного бортового интерфейса MIL-STD-1553.
Стандарт MIL-STD-1553
MIL-STD-1553 – это обозначение военного стандарта США. Стандарт последовательной шины MIL-STD-1553 первый в мире стандарт на протокол вычислительной сети. История его разработки началась еще в 1965 году, весьма известной в США организацией Society of Automotive Engineers. От начала работ до утверждения прошло больше 5 лет и в 1973 году. Первое применение данного стандарта – истребитель F-16. На текущий момент есть несколько модификаций данного стандарта, в которых в конце наименования добавляется буква “A” или “B”. Так же стоит отметить, что к данным стандартам вышли два дополнения, Notice 1,2). А так же модификации данного стандарта включающие более расширенные данные – это MIL-STD-1760.
На сегодняшний день наиболее распространенная и поддерживаемая версия данного стандарта это MIL-STD-1553B. Не смотря на свой «почетный» возраст данный стандарт до сих пор является актуальным и применяется в авиационной, космической бортовой аппаратуре, а так же в системах гражданского и специального назначения. В нашей стране данный стандарт применяется и получил широкое распространение, просто в виду политических особенностей он утвержден как ГОСТ Р 52070-2003 (ГОСТ 26765.52-87).
Содержание стандарта MIL-STD-1553
MIL-STD-1553, – это последовательная шина данных (экранированная витая пара), к которой посредством шлейфов подключены устройства. Под устройствами в первую очередь понимают контроллер шины, монитор шины и удаленные терминалы. Контроллер шины является основным звеном и именно благодаря ему происходит обмен информацией в сети. Контроллер имеет возможность обращаться к любому из удаленных терминалов, каждому из которых присвоен уникальный адрес. Под монитором понимают устройство подключенное непосредственно к шине, но в отличии от контроллера играющее пассивную роль – монитор отслеживает и записывает информацию, которая передается по шине. Очень частая ситуация, когда монитор сети совмещают с удаленным терминалом. Поток данных кодируется с помощью кода Манчестер-2 (линейное кодирование, самосинхронизирующееся за счет того, что за время передачи одного бита данных обеспечивается один переход с одного потенциала на другой, что позволяет приемнику синхронизироваться с передатчиком в течении передачи одного бита данных. Сигнал, в кодировке которого используется манчестерский код не имеет постоянного тока смещения. В этой связи передающие сигнал электрические соединения могут быть гальванически развязаны с помощью трансформатора). MIL-STD-1553 определяет частоту следования импульсов порядка 1МГц, скорость обмена сигналами составляет 1 Мбит/с. Нужно учитывать, что реальная скорость обмена с учетом накладных расходов на служебные данные и синхронизацию существенно ниже. Весь информационный обмен в сети происходит посредством слов длиной 20 битовых интервалов. Из них первые три битовых интервала предназначены для синхропоследовательности, последний – для бита контроля четности.
Компания Holt выпускает несколько групп микросхем для шины MIL-STD-1553:
1) Приемопередатчики. Серии: HI-1590 - маломощный двойной приемопередатчик, выполненный на КМОП-структуре, который имеет возможность регулировки уровня на выходе передающей части устройства. Приемопередатчики предназначены для применения в контрольно-измерительном и испытательном оборудовании , серии HI-1573 (HI-15744 ) - однокристальные сдвоенные приемопередатчики поддерживающие шину данных MIL-STD-1553 и предназначенные для работы при напряжении 3,3 В. Серии HI-1570 - маломощные сдвоенные приемопередатчики, выполненные на основе КМОП-технологии, имеющие возможность изменять амплитуду выходных сигналов передатчика.
2) Смарт приемопередатчик. Серия: HI-1575 - Устройство работает как «умный» приемопередатчик, обеспечивающий пользователям прием и передачу соответствующе преобразованных команд и информационных слов стандарта MIL-STD-1553 между 16-битным хост-процессором и сдвоенными шинами данных MIL-STD-1553.
3) Преобразователь сигналов. Серии: HI-15530 - высокоэффективная ИС на МОП (металл-оксид-полупроводник) структуре. Включает преобразователь аналоговых сигналов и преобразователь цифровых данных, которые функционируют независимо друг от друга.
4) Многотерминальные устройства. Серии: MAMBATM HI-6138 - Каждая интегральная схема содержит контроллер шины (ВС), терминал мониторинга шины и удаленные терминалы (RT). Любое сочетание содержащихся в 1553 функций может быть задействовано для одновременной работы. Задействованные терминалы обмениваются данными с шинами стандарта MIL-STD-1553 через встроенный общий приемопередатчик сдвоенной шины и внешний трансформатор.
Производители: