Цифровий датчик тиску повітря у кабіні літака

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра АВІОНІКИ

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

(ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА)

ВИПУСКНИКА ОСВІТНЬО - КВАЛІФІКАЦІЙНОГО РІВНЯ "СПЕЦІАЛІСТ"

Тема: ЦИФРОВИЙ ДАТЧИК ТИСКУ ПОВІТРЯ У КАБІНІ ЛІТАКА

Виконав: Шабанов Андрій Михайлович

Керівник: Сущенко Ольга Андріївна

Консультанти з розділів:

Охорона праці Чмут В.П.

Охорона навколишнього середовища Савицький В.Д.

Нормоконтролер: Дубер В.Г.

Київ 2011

РЕФЕРАТ

Дипломний проект: 97ст., 4 рис., 8 табл., 6додатків, 18 джерел.

Об'єкт дослідження - прилади вимірювання тиску авіаційного призначення.

Предмет дослідження - методи проектування та алгоритми функціонування приладів вимірювання тиску авіаційного призначення.

Мета проекту - розробка алгоритмів функціонування сучасного датчика тиску з цифровим управлінням.

Методи дослідження - сучасні методи проектування датчиків авіоніки.

Виконано порівняльний аналіз існуючих алгоритмів функціонування датчиків вимірювання тиску. Показано переваги датчиків із цифровим виходом. Запропоновано основні рішення щодо проектування такого датчика. Розроблено блок-схеми алгоритмів контролю датчика тиску із цифровим управлінням.

Галузь застосування - авіаційна техніка.

ДАТЧИК ТИСКУ, МИКРОПРОЦЕСОР, КАБІНА ЛІТАКА

ЗМІСТ

Перелік умовних позначень

Вступ

1. Загальна характеристика датчиків тиску

1.1 Порівняльний аналіз датчиків тиску у кабіні літака

1.2 Огляд цифрових засобів, придатних для управління датчиками тиску

2. Розробка датчика тиску з цифровим блоком управління

2.1 Призначення датчика тиску з цифровим блоком управління

2.2 Особливості функціональної схеми датчика тиску з цифровим блоком управління

2.3 Особливості структурної схеми датчика тиску з цифровим управлінням

2.4 Вибір елементної бази

2.5 Розрахунки, що підтверджують працездатність датчика тиску

3. Алгоритми функціонування датчика тиску

3.1Алгоритм роботи датчика тиску з цифровим блоком управління

3.2Алгоритми самоконтролю датчика тиску з цифровим блоком управління

3.3 Особливості розробки програмного забезпечення датчика тиску з цифровим блоком управління

4. Особливості випробувань датчика тиску

4.1 Комплексні випробування датчика тиску

4.2 Випробування програмного забезпечення датчика тиску з цифровим блоком управління

5. Охорона праці

5.1 Перелік виробничих чинників, що діють у робочій зоні користувача комп`ютера

5.2 Технічні і організаційні заходи для зменшення рівня впливу виробничих чинників

5.3 Виробниче освітлення

5.4 Розрахунок штучного освітлення

5.5 Забезпечення пожежної і вибухової безпеки

6. Охорона навколишнього середовища

Висновки

Список літератури

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

БЖ - блок живлення;

БПК - біполярний код;

БПП - багатошарова печатна плата;

БСКО - бортова система контролю і обслуговування;

ДПП - двостороння печатна плата;

ЕСІ - електронна система індікації;

ІС - інтегральна схема;

ЗП - запам'ятовуючій пристрій;

КД - кроковий двигун;

ККД - коефіцієнт корисної дії;

КП - контролер переривань;

КПДП - контролер прямого доступу до пам'яті;

МПВ - модуль приймання-видачі;

ОЗП - оперативний запам'ятовуючій пристрій;

ОП - обчислювальний пристрій;

ОПП - одностороння печатна плата;

ОППЗП - однократно програмований постійний запам'ятовуючий пристрій;

ПВРС - плата видачі разових сигналів;

ПЗ - програмне забезпечення;

ПРК - передавач разових команд;

ПРС - приймач разових сигналів;

ПСО - пристрій сполучення з об'єктом;

СПС - система повітряних сигналів;

ЦАП - цифро-аналоговий перетворювач;

ЦП - центральний процесор;

ШІМ - широтно-імпульсний модулятор

ВСТУП

Розробка датчика тиску з цифровим виходом є актуальною, оскільки тиск навколишнього повітря на висоті польоту дуже низький, а для забезпечення нормального дихання людини тиск у кабіні повинен відповідати тиску на рівні моря. Різниця тисків між внутрішнім тиском і тиском навколишнього повітря на висоті може стати дуже значною і привести до катастрофічних руйнувань корпусу. З огляду на вищесказане, є нормальною практикою зменшення тиску в кабіні до значення, що відповідає висоті близько 2,5 км над рівнем моря.

Згадана зміна тиску повітря в кабіні повинна бути виконана без наслідків для комфорту пасажирів і членів екіпажу, оскільки людське вухо більш чуттєве до збільшення тиску, ніж до зменшення. Забезпечення фактору комфорту ускладнюється необхідністю виключення перенадування кабіни для різних максимально припустимих швидкостей зміни тиску на кожній фазі польоту. Крім того, для поліпшення комфорту, необхідно уникати різких змін тиску у гермокабiнi, що відбуваються при різкому наборі чи втраті висоти.

Регулювання тиску при зміні висоти польоту є досить складним процесом, при цьому вони мають відбуватись із мінімальною участю людини.

Розроблюваний датчик тиску є досить сучасним, технологiчним і потрiбним на ринку. Цілком автоматична система контролю забезпечує досягнення високого рівня комфорту пасажирів, у той же час, звiльняючи екіпаж від рутинних операцій.

Застосування цифрових засобів дозволяє значно підвищити контролепридатність датчика вимірювання тиску. А це, в свою чергу, дозволяє забезпечити високий рівень безпеки, необхідний для авіаційних систем.

До переваг запропонованого датчика вимірювання тиску відносяться:

- висока технологічність, зумовлена застосуванням плат стандарту РС/104;

- можливість розміщення елементiв електронного управління датчика в мінімальному обсязі внаслідок застосування високих інтегральних технологій;

- високий рівень контролепридатності та інтегрованості в електронну систему індикації.

Завдяки застосуванню запропонованого датчика тиск у гермокабiнi може контролюватись заздалегідь установленими значеннями висоти аеродрому посадки і максимальної швидкості зміни тиску в кабіні літака, і таким чином, оптимально відповідати режиму польоту.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДАТЧИКІВ ТИСКУ

1.1 Порівняльний аналіз датчиків тиску у кабіні літака

На сьогоднішній час відомо три основних типи датчиків тиску у кабіні літака:

- з аналоговим блоком управління;

- з цифровим блоком управління;

- з комбінованим блоком управління.

Аналогові схеми забезпечують малі габарити і вагу, високу швидкодію, але не відповідають сучасним вимогам до розширення функціональних можливостей, збільшення контролепридатностi і точності датчиків тиску. У комбінованих схемах зроблена спроба усунути перераховані недоліки шляхом виконання задач контролю і, частково, управління цифровим засобами на основі мікропроцесора. На аналогову частину покладається рішення таких задач, як обчислення перепаду тиску, швидкості зміни тиску та iн., тобто функціонування у реальному масштабі часу. Недоліком комбінованих систем залишаються значні габарити і маса, невисока точність, високий ступінь участі екіпажа в процесі управління датчиком тиску. Датчики з цифровим блоком управління з'явилися у другій половині 80-х років і в даний час є найбільш перспективними, однак їх висока складність зумовлює зменшення показників надійності. Дотепер висока надійність датчиків з цифровими засобами управління забезпечувалася переважно дублюванням за рахунок створення резервних обчислювальних каналів. Вибір справного каналу здійснюється порівнянням вихідних сигналів від декількох каналів, локалізація несправностей здійснюється з використанням принципу мажоритарностi на підставі так званого алгоритму медіани. До того ж застосування цифрових засобів дозволяє значно підвищити контролепридатність датчика тиску.

Датчик тиску з цифровим блоком управління за допомогою центрального процесорного пристрою здійснює регулювання тиску у заданих межах у кабіні літака (відповідно до заданої висоти аеродрому посадки і з максимально можливою швидкістю зміни тиску), та містить у собі пристрої відображення і контролю, що полегшує його експлуатацію. Цифрові засоби управління дозволяють регулювати тиск у кабіні і вимагають мінімальної уваги з боку екіпажу. Вони дозволяють підтримувати постійний тиск при несприятливих атмосферних умовах і незначних змінах висоти польоту. При цьому залишаються неавтоматичними такі операції: вибір перед злітом висоти аеродрому посадки і вибір максимального рівня швидкості зміни тиску повітря в кабіні. Цифрові засоби управління датчиком тиску забезпечують вузький діапазон коливань тиску в кабіні незалежно від змінювань висоти польоту.

Залежно від складності вирішуваної задача блок управління датчиком тиску може бути однопроцесорним або багатопроцесорним, однорівневим або багаторівневим. В останньому випадку на нижньому рівні розв'язуються задачі безпосереднього управління окремими компонентами датчика, а на другому, більш високому, -- задачі сумісного управління у реальному часі, зв'язки з оператором, системою верхнього рівня та ін.

Для сучасних багаторівневих блоків управління чітко простежується тенденція оформлення пристроїв управління середнього рівня в окремі конструктивні блоки для монтажу в стійки або в панелі управління. Можливий також варіант настільного або настінного монтажу. При цьому контролери нижнього рівня управління можуть підключатися до системи середнього рівня управління декількома способами: через стандартні послідовні або паралельні інтерфейси; шляхом установки на системну шину як спеціалізовані пристрої сполучення з об'єктом (ПСО).

Як правило, вбудовані комп'ютери мають розвинутий набір стандартних пристроїв сполучення з об'єктом (ПСО), що робить їх універсальними засобами для широкого кола застосовувань. Проте на нижньому рівні управління в більшості випадків потрібна розробка вбудованих спеціалізованих контролерів, причому цю розробку можуть виконати тільки фахівці в даній предметній області, що добре розбираються в особливостях об'єкту управління та можуть запропонувати і реалізувати весь комплекс необхідних алгоритмів оптимального управління об'єктом.

Головна відмінність контролера від комп'ютера полягає в адаптації мови програмування під конкретну область застосування. Так, більшість контролерів, що випускаються такими відомими фірмами як Allen Bradley, Siemens, Fanuc, ABB та ін. є по суті програмованими логічними контролерами (PLC) і мають вбудовані інтерпретатори з мови релейної автоматики або мови булевої алгебри, що дозволяє неспеціалісту виконувати програмування блока управління. Таким чином, одно рівневі системи вбудованого управління виконуються переважно на базі однокристальних мікроЕОМ- мікроконтролерів, а дво- і більш -рівневі припускають використання на середньому рівні управління багатоплатних мікроЕОМ типу програмованого контролера або комп'ютера в промисловому виконанні.

Вбудований блок управління датчиком тиску являє собою мікропроцесорну систему, до складу якої окрім центрального процесора на базі однокристального мікропроцесора і мікроконтролера входять необхідні додаткові елементи пам'яті і периферійні інтерфейсні БІС для організації сполучення з датчиком і системою управління більш високого рівня.

1.2 Огляд цифрових засобів, придатних для управління датчиками тиску

З погляду виробників мікропроцесорної техніки всі задачі, вирішувані системами вбудованого управління, поділяються на два великі класи: управління подіями в реальному часі і управління потоками даних. Кожний клас задач пред'являє свої специфічні вимоги до мікропроцесора або мікроконтролера, що відображається перш за все в наборі функцій, реалізованих на кристалі, а також в системі команд.

До першого класу відносять задачі, що вимагають швидкої реакції мікропроцесорної системи на зміну зовнішніх умов (на спрацьовування датчиків, змінювання параметрів навколишнього середовища і та ін.). Як правило, блоки управління приводами та каналами вимірювання відносяться до систем першого класу. Ці задачі вимагають застосування мікроконтролерів з великим об'ємом інтегрованої на кристал периферії, включаючи реалізацію на кристалі пам'яті програм, пам'яті даних і пристроїв уведення-виведення, що скорочує апаратні витрати і здешевлює затрати на розробку. Частіше всього в системах цього класу для реалізації алгоритму управління потрібна пам'ять невеликого об'єму (до 32 Кбайт).

До другого класу задач відносяться задачі, що вимагають швидкої обробки значних об'ємів інформації, коли вбудований процесор повинен виконувати безліч різних обчислювальних операцій, у тому числі операцій з плаваючою точкою. Як правило, для вирішення таких задач потрібен вже високопродуктивний 32- або 64-розрядний процесор. Відповідно до згаданими вище класів цифрові засоби управління для вбудованих застосувань, наприклад, виробництва фірми Intel, можуть бути поділені на такі групи:

- 8-бітові мікроконтролери першого покоління (сімейство MCSR-48).

- сучасні 8-розрядні мікроконтролери (MCSR-51, MCSR-251).

- сучасні 16-розрядні мікроконтролери для управління в реальному часі (MCSR-96, MCSR-196, MCSR-296).

- вбудовані 16-розрядні і 32-розрядні мікропроцесори РС- подібної архітектури (80С186, 386ЕХ і ін.).

- високопродуктивні мікропроцесори, побудовані по RISC-технології (i960).

Перші три групи мікроконтролерів орієнтовано на управління подіями в реальному часі. Дві останні групи призначено переважно для управління процесами. З мікропроцесорів, призначених для управління подіями, група 16-розрядних мікроконтролерів MCST-96 є найпродуктивнішою і має великий вибір інтегрованих на кристал спеціалізованих периферійних пристроїв.

Основною базою для побудови вбудованих блоків управління нижнього рівня є однокристальні мікроЕОМ і закінчені одноплатні системи управління на їх основі. Довгий час в нашій країні були доступні в основному тільки освоєні вітчизняною промисловістю молодші моделі 8-розрядних мікропроцесорів і мікроконтролерів фірми Intel, сумісні з виробами MCS-80, MCS-48, MCS-51, а також 16-розрядні процесори власної розробки, система команд які сумісні з процесорами фірми DEC(1816BM1,1816BM2). Зараз ситуація різко змінилася, і передова продукція провідних фірм світу стала доступна вітчизняному розробнику і виробнику. Сьогодні розробники датчиків із вбудованими блоками управління стоять перед непростим вибором: який мікропроцесор і якої фірми використовувати у проекті. Розробка потужного мікропроцесорного блока управління є складною справою. Для цього необхідний штат висококваліфікованих інженерів-схемотехніків і програмістів, а також відповідне обладнання, а саме комплект апаратних і програмних засобів розробки (для кожного набору мікропроцесорних БІС свій). Сучасні мікропроцесори і мікроконтролери мають високі тактові частоти і вимагають виняткової ретельності як при проектуванні монтажних плат, включаючи їх розводку, так і при їх виготовленні.

Для загальнопромислового застосування, орієнтованого на управління подіями в реальному часі, фахівцями Intel була розроблена серія мікроконтролерів з інтегрованим на кристал пристроєм високошвидкісного вводу-виводу даних High-Speed Input/Output (HSIO). Ці мікроконтролери відрізняються один від одного головним чином тактовою частотою і об'ємом інтегрованої на кристал пам'яті. Всі вони мають однотипну периферію (таблиця 1.1)

Таблиця 1.1.

Серія HSIO -мікроконтролера загального застосування

Тип мікроконтролера	8XC196KB	8XC198	8XC196KC	8XC196KD
Об'єм ПЗП / ОППЗП (ROM / OTPROM)	8K	8K	16K	32K
Об'єм регістрового ОЗП, байт (Register RAM)	232	232	488	1000
Об'єм ОЗП програм (Code RAM)	0	0	0	0
Число таймерів / лічильників (Timer / Counter)	2	2	2	2
Число каналів АЦП (Analog Input Channels)	8	0 або 4	8	8
Число ліній вводу / виведення (I/O Pins)	48	48	48	48
Тип процесора подій (Event I/O Type)	Модуль високошвидкісного вводу/виводу HSIO, 4 входи, 6 виходів	Модуль високошвидкісного вводу/виводу HSIO, 4 входи, 6 виходів	Модуль високошвидкісного вводу/виводу HSIO, 4 входи, 6 виходів	Модуль високошвидкісного вводу/виводу HSIO, 4 входи, 6 виходів
Число послідовних портів (Serial Ports)	1	1	1	1
Тактова частота (Speed, MHz)	12, 16	16	16, 20	16, 20
Тип корпусу (Package)	N-68, S-80	N-52, S-80	N-68, S-80, SB-80	N-68, S-80, SB-80
Режим тестування (Once Test Mode)	+	+	+	+
Адресний простір (Adress Space)	64 K	64 K	64 K	64 K
Характерні особливості	Висока продуктив-ність, вбудоване АЦП, 8К ПЗУ	8-розрядна зовнішня шина, менше число каналів АЦП, дешевий варіант КВ	16 КВ ПЗУ, збільшений об'єм ОЗУ - 488 байт, ШИМ-генератор, сервер периферій-них транзакцій	32 КВ ПЗУ, збільшений об'єм ОЗУ - 1000 байт, ШИМ-генератор, сервер периферій-них транзакцій

Позначення ОППЗП використовується для однократно програмованого ПЗП, програмування якого здійснюється користувачем, а позначення ПЗП - для масково-програмованого ПЗУ, „прошиття” якого виконується тільки на заводі-виробнику.

Широке використання HSIO-мікроконтролерів пояснюється включенням в їх склад необхідної більшості периферійних пристроїв: аналого-цифрового перетворювача, модуля високошвидкісного вводу/виводу даних, процесора периферійних транзакцій і порту послідовного зв'язку.

Архітектура мікроконтролера 8XC196KD складається з таких модулів:

- CPU (Central Processing Unit) - модуль центрального процесора.

- BIU (Bus Interface Unit) -- модуль інтерфейсу зовнішньої шини.

- РМ (Power Management) -- модуль управління напругою живлення.

- WDT (Watchdog Timer) -- сторожовий таймер.

- ICU (Interrupt Control Unit) -- модуль управління перериваннями.

- PTS (Peripheral Transaction Server) -- сервер периферійних транзакцій.

- RAM Data -- регістровий ОЗП даних.

- ROM EPROM Code -- програмна пам'ять.

- Timer I, Timer2 -- таймери-лічильники.

- A/D (Analog-to-Digital Converter) -- аналого-цифровий перетворювач.

- Clock -- генератор тактової частоти.

- Serial Port - послідовний порт.

- PWMO, PWM1, PWM2 (Pulse Width Modulation) - три канали широтно-імпульсного модулятора.

- HSO0-HSO5 (High Speed Output) -- шість каналів високошвидкісного виводу даних.

- HSI0-HSI3 (High Speed Input) -- чотири канали високошвидкісного введення даних.

- I/O Ports -- порти введення-виведення даних.

Для управління багатьма пристроями у реальному часі часто потрібне точне формування періодичних сигналів у функції часу, наприклад, ШІМ-сигналів для прямого цифрового управління інвертуваннями напруги приводів змінного і постійного струму, а також безпосереднє вимірювання без якої-небудь додаткової периферії тимчасових інтервалів між зовнішніми подіями, наприклад для вимірювання частоти, періоду, фазового зсуву імпульсних послідовностей з датчиків зворотних зв'язків. Для вирішення перерахованих вище задач застосовується модуль високошвидкісного вводу-виводу даних.

До складу модуля високошвидкісного вводу-вводу входять два універсальні таймери для точного відліку тимчасових інтервалів (Timerl і Timer2) і модулі високошвидкісного вводу (HSI) і виводу даних (HSO). Таймери використовуються як «джерела» реального часу і називаються базовими таймерами, причому Timerl завжди застосовується як базовий. Модуль виводу може використовувати за базовий Timerl або Timer2 по вибору програміста. Відмінність між таймерами полягає у тому, що перший квантується тільки зсередини і є нереверсивним, а другий допускає зовнішнє квантування і реверсування.

Модуль високошвидкісного введення контролює зміну потенціалу зовнішнього сигналу на будь-якій з чотирьох входів HSI.0-HSI.3 за допомогою вбудованої схеми детектора перепадів. Ця зміна розглядається мікроконтролером як зовнішня подія. По кожному з чотирьох входів незалежно можна запрограмувати ідентифікацію наступних подій:

- кожний позитивний перепад вхідного сигналу;

- кожний негативний перепад вхідного сигналу;

- кожний позитивний і негативний перепад вхідного сигналу;

- надходження на вхід восьми позитивних перепадів вхідного сигналу.

Якщо задана програмістом подія відбулася на одному або декількох входах, то час настання цієї події, отриманий від таймера 1, («часовий зліпок» події) разом із статусною інформацією про стан всіх входів HSI.0-HSI.3 у момент настання події, записується в стек подій (FIFO). Операція запису часу події, що наступила, в стек називається «захопленням» події. Захоплення події супроводжується генерацією запиту переривання центральному процесору на обслуговування HSI-модуля (HSI Data Available Interrupt). При цьому слід зазначити, що якщо до «захоплення» події стек подій був порожній, то запис проводиться безпосередньо в регістр зберігання інформації про подію (Holding Register), що наступила, в противному випадку -- в стек. HSI-модуль може послідовно запам'ятати інформацію максимум про 8-ім подій: 7 записів можна зберегти в стеку FIFO і одну -- в регістрі зберігання. При опитуванні процесором регістра зберігання в нього автоматично поступають наступні записи із стека, якщо вони там є, і генерується запит переривання на обслуговування HSI-модуля.

В процедурі обслуговування переривання від HSI-модуля процесор опитує зміст двох регістрів: статусного регістра HSI_STATUS і регістра часу події HSI_TIME, одержуючи в першому випадку інформацію про те, на якому вході відбулася подія і який стан входів в даний момент часу, а в другому випадку -- про час настання події, що викликала переривання.

Отже, застосування мікроконтролерів з модулем високошвидкісного вводу є доцільним в задачах, що вимагають: визначення ширини зовнішніх імпульсів, періодичності їх надходження, фазового зсуву двох або декількох імпульсних послідовностей. Для розширення діапазону вимірювання використовується режим ідентифікації пачки з кожних восьми вхідних імпульсів.

Використання модуля високошвидкісного входу дозволяє мінімізувати апаратурні витрати і відмовитися від зовнішніх схем обробки імпульсних сигналів (окрім, природно, перетворювачів рівня і гальванічних розв'язок) і забезпечує діапазон і точність вимірювання, недоступна в аналогових системах управління. Максимальна частота вхідних імпульсів може досягати 5 Мгц при точності вимірювання тимчасових інтервалів не гірше 0.8 мкс (при тактовій частоті 20 Мгц).

Інформація про підлягаючі генерації події (HSOCOMMAND - код події) і час генерації події (HSOTIME) записується програмним шляхом в область так званої асоціативної пам'яті Content Addressable Memory (в САМ- файл). Місткість САМ-файла така, що дозволяє одночасно запам'ятовувати до 8 команд, тобто деяку програму генерації подій. Кожна команда задає:

- тип події, що повинна відбутися.

- спосіб реакції центрального процесора на дану подію (в мить, коли вона відбудеться) -- генерувати переривання по обслуговуванню даної події High-Speed Output Interrupt чи ні.

- номер базового таймера 1 або 2 (так званого «посилального таймера»), який повинен бути використаний для контролю поточного реального часу.

- час генерації події.

Після запису команд в асоціативну пам'ять HSO-модуль працює автоматично з мінімальними «відволіканнями» центрального процесора: кожний машинний такт (100 нс при тактовій частоті 20 Мгц) одна з 8 команд, записаних в САМ-файл, як би підключається до компаратора і відбувається порівняння заданого часу генерації події з поточним реальним часом, який відраховується базовим таймером. Якщо має місце збіг, то генерується задана командою подія. Для аналізу всіх записів потрібно 8 машинних тактів, тобто 800 нс. Природно, що базовий таймер повинен квантуватись з частотою, при якій за час одного інкременту базового таймера будуть щонайменше один раз проаналізовані всі події.

Отже, основна задача HSO-модуля полягає в генерації заданих подій в заданий час. Під подіями розуміються як внутрішні, так і зовнішні події. Внутрішні події не пов'язані із зміною потенціалу на яких-небудь виводах мікроконтролера і застосовуються, наприклад, для:

- запуску процесу перетворення у вбудованому аналого-цифровому перетворювачі в потрібний момент часу.

- запуску процесів обслуговування так званих «програмно-реалізованих таймерів» (Software Timer), що використовуються для відліку необхідних тимчасових інтервалів, часто достатньо великої тривалості. В цьому випадку генерація події зводиться лише до генерації відповідного переривання, в процедурі обслуговування якого інкрементується число вже відлічених дискретів часу, наприклад, тривалістю 1 мс (величина дискрету і є періодом генерації події HSO-модулем) і перевіряється, чи не пора видавати сигнал про спрацьовування відповідного програмно-реалізованого таймера. Одночасно може обслуговуватися до чотирьох таких таймерів з генерацією витримок часу необмеженої тривалості.

Зовнішні події це скидання або установка одного або декількох HSO-виходів (HSO.0-HSO.5) в потрібний момент часу.

Якщо задана подія відбулася, вона може бути або виключена із списку підлягаючих генерації подій, або залишена в цьому списку. В останньому випадку кожного разу, коли поточний час базового таймера виявиться рівним заданому, подія генеруватиметься знову. Частіше за все використовується механізм перезапису подій. Це дозволяє по перериванню, пов'язаному з генерацією події, задати нову подію через час, рівний поточному часу плюс деякий заданий приріст: HS0_TIME:=HS0_TIME + DELTA_TIME

Мікроконтролери з модулем високошвидкісного виводу полегшують побудову блоків прямого цифрового управління обладнанням з мінімізацією апаратурних витрат: генерацію періодичних вихідних сигналів заданої частоти, наприклад, імпульсів запуску для управління драйверами силових ключів електронних комутаторів і тиристорних перетворювачів; реалізацію розподілювачів імпульсів для різних систем приводу; реалізацію багатоканальних широтно-імпульсних модуляторів для управління інвертуваннями і системами стабілізованого живлення.

Не дивлячись на універсальність, гнучкість і широкі можливості застосування, HSIO-модуль має все ж таки деякі обмеження, пов'язані з необхідністю «відволікання» (хоч і мінімального) центрального процесора на обслуговування модуля. Ці обмеження можуть виявлятися, наприклад, в обмеженні максимальної і мінімальної скважності ШІМ-сигналів. Тому, для генерації ШІМ-сигналів на високих несучих частотах (до 40 кГц) більш зручний вбудований триканальний ШІМ-модулятор. Цей генератор копіює структуру класичних ШІМ-генераторів з окремими компараторами для кожного з каналів і не має обмежень в регулюванні скважності.

Частота ШІМ для всіх каналів встановлюється однаковою, а скважність може регулюватися з точністю до 1/255. Недолік ШІМ-генератора HSIO-мікроконтролерів полягає в обмежених можливостях регулювання несучої частоти ШІМ. Тому вбудований ШІМ-генератор доцільно використовувати для прямого цифрового управління електронними комутаторами, ключами інвертувань напруги і струму, а також як найпростіші цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП) середньої точності для формування аналогових сигналів завдання в цифро аналогових системах управління і контролю. Для реалізації функції ЦАП на виході ШІМ-генератора необхідно додатково встановлювати фільтр низької частоти.

Багатоканальний АЦП призначений для введення в систему управління аналогових сигналів. Він складається з аналогового мультиплексора, наприклад, на 8 каналів для 8ХС196KD, пристрою вибірки і зберігання та 10-розрядного аналого-цифрового перетворювача послідовного типу.

За допомогою регістра AD_TIME можна задати час вибірки і час перетворення, а за допомогою регістра AD_COMMAND -- номер вхідного каналу, для якого вимагається виконати перетворення, а також умови запуску процесу перетворення. 10-розрядний результат перетворення прочитується з регістра AD_RESULT або по перериванню (по готовності АЦП), або по опитуванню, коли процесор виконує програмний полінг біта завершення перетворення і прочитує дані після установки цього біта аналого-цифровим перетворювачем.

Унікальною можливістю є автоматичний запуск АЦП від модуля високошвидкісного виводу HSO або від процесора транзакцій PTS. Ці режими дозволяють повністю автоматизувати не тільки процес запуску АЦП, але і процес отримання результату перетворення. Можна організувати послідовне опитування всіх необхідних в даній задачі каналів з відображенням результатів перетворення по кожному з каналів в задану область регістрового ОЗУ (режим сканування АЦП). При цьому всі перетворення виконуються у фоновому режимі, майже без «відволікання» процесора від рішення власне задач управління.

Наявність вбудованого багатоканального АЦП дозволяє вводити в систему управління не тільки сигнали зворотних зв'язків, але і сигнали з датчиків. Вбудований в HSIO-мікроконтролери 10-розрядний АЦП має середню швидкодію: час вибірки до 1 мкс, регульований час перетворення 10-20 мкс в 10-розрядному режимі і 7-20 мкс в 8-розрядному режимі. Ці показники для більшості практичних задач виявляються задовільними.

Сучасний блок вбудованого цифрового управління не може проектуватися без урахування однієї з найважливіших вимог комплексної автоматизації - наявності необхідних апаратних і програмних інтерфейсів для сполучення з пристроями управління верхнього рівня -- управляючими ЕОМ або програмованими контролерами. Для виконання цих вимог всі HSIO-мікроконтролери поставляються з вбудованим послідовним портом.

До складу послідовного порту входить універсальний синхронно-асинхронний приймач-передавач, який може працювати в декількох режимах: одному синхронному і трьох асинхронних. Режим роботи встановлюється в регістрі управління SP_CON.

Швидкість приймання або передачі даних програмно регулюється за допомогою регістра BAUD_REG від декількох сотень бод до декількох десятків тисяч бод (наприклад, 9600,19200, 38400, 57600 бод). Максимальна швидкість прийому-передачі (при тактовій частоті 20 Мгц) для асинхронного режиму складає 1.25 Мбіт, а для синхронного -- 3.33 Мбіта.

Стан послідовного порту контролюється або в режимі програмного опитування (статусний регістр SPSTAT), або по перериваннях: прапор запиту переривання по прийому RI генерується автоматично, коли по послідовному каналу поступив байт даних і буфер приймача SBUF_RX містить вже перетворену з послідовного формату в паралельний інформацію, а прапор запиту переривання по передачі TI генерується коли черговий байт даних переданий і буфер передавача SBUF_TX порожній, тобто можна видавати черговий байт даних.

Порт допускає роботу в так званому режимі Master-Slave (провідний-відомий), що забезпечує можливість включення мікроконтролера до складу мультимікропроцесорної системи управління з можливістю автоматичної ідентифікації адреси одним з декількох приймачів. Це робиться за допомогою окремого додаткового біта, передача якого активізує приймання адреси одночасно всіма підключеними до порту приймачами. Той приймач, який ідентифікував свою адресу, починає працювати в звичайному режимі прийому пакету даних, а вся решта приймачів відключається.

Вбудований послідовний порт використовується шляхом установки на печатну плату системи управління додаткових мікросхем драйверів для організації стандартних інтерфейсів (RS-232, RS-422, RS-485) з системою управління верхнього рівня для управління на відстані і/або контролю, а також для побудови інтерфейсу з персональним комп'ютером для відладки програмного забезпечення в реальному часі в процесі проектування і наладки системи.

При браку ресурсів одного мікроконтролера для вирішення задачі використовується мультипроцесорна система управління з міжпроцесорними комунікаціями по послідовному асинхронному або синхронному каналам зв'язку.

Побудувати ефективну систему управління в реальному часі можна тільки з використанням контролера переривань. Контролер переривань, одержуючи запит переривання від зовнішнього сигналу, від одного з інтегрованих в мікроконтролер периферійних пристроїв або по команді, тобто програмним шляхом, з урахуванням встановленого пріоритету переривань викликає відповідну процедуру обслуговування переривання. При цьому поточний зміст лічильника команд спочатку записується в стек, а потім лічильник команд завантажується вектором переходу на процедуру обслуговування переривання. Після того, як обслуговування переривання завершиться, виконується автоматичне повернення до задачі, яка була перервана. Так організовується обробка внутрішніх і зовнішніх подій в реальному часі з підключенням відповідних підпрограм до загального потоку управляючої програми - до фонової програми.

Вбудований контролер переривань використовується для ефективного управління зовнішніми подіями в реальному часі з мінімальними затратами ресурсів центрального процесора на ідентифікацію події. Зовнішні сигнали вводяться або безпосередньо на входи приймання зовнішніх запитів переривань NMI або EXTINT, або на входи захоплення процесора подій (HSI-модуля).

При необхідності розширення числа входів зовнішніх запитів переривань, використовуються додатково зовнішні БІС контролерів переривань.

До складу периферійних пристроїв найпотужніших мікроконтролерів HSIO-класу входить сервер периферійних транзакцій Peripheral Transaction Server (PTS). Під транзакцією в мікропроцесорній техніці розуміється виконання якої-небудь операції над даними, наприклад, ввід або вивід даних відповідно до заданого протоколу обміну по послідовному каналу зв'язку, пересилка якої-небудь порції даних з однієї області пам'яті в іншу та ін. Іншими словами, сервер периферійних транзакцій -- це периферійний процесор вводу-виводу, який розвантажує центральний процесор від деяких типових операцій вводу-виводу даних.

Цей додатковий вбудований процесор працює виключно по перериваннях, але обслуговує переривання не програмним шляхом, як стандартний контролер переривань, а на мікропрограмному рівні, тобто апаратно, практично без відволікання центрального процесора, тому немає необхідності запам'ятовувати адреси повернення в основну програму, поточний стан регістра ознак та ін. Відразу після обслуговування PTS-переривання нормальний потік виконання команд фонової програми продовжується.

Сервер периферійних транзакцій працює так швидко, що може обслужити деякі переривання за час виконання однієї звичайної інструкції. Його робота нагадує роботу контролера прямого доступу до пам'яті. При цьому не має потреби створювати підпрограми обслуговування переривань і витрачати час на їх налагодження.

Перш ніж дати право на яке-небудь переривання як PTS-переривання, необхідно задати бажаний режим роботи серверу, число циклів передачі даних, адреси джерел і приймачів даних. Це можна зробити програмно шляхом запису необхідної інформації в так званий управляючий блок периферійного серверу транзакцій, розташований в регістровому файлі. Після такої ініціалізації процесор транзакцій працюватиме автоматично до тих пір, поки не виконає заданий об'єм передачі даних. По кінцю кожного PTS-циклу генерується вже звичайне переривання, задача якого полягає в переініціалізації процесора вводу-виводу.

Нижче перераховані типові цикли вводу-виводу даних, які можуть бути реалізовані з використанням серверу периферійних транзакцій:

- одиночна передача байта/слова даних з однієї області пам'яті в іншу. Частіше за все використовується для організації обслуговування послідовного порту.

- передача блоку даних (байта або слова) з однієї області пам'яті в іншу. Частіше за все використовується для побудови швидкодійних драйверів вводу-виводу даних як по послідовному, так і по паралельному каналам зв'язку, а також для ініціалізації області регістрового ОЗУ, відведеної під змінні, з енергозалежного ОЗУ або ПЗП.

- сканування аналого-цифрового перетворювача, коли PTS-сервер автоматично прочитує готові результати перетворення і розміщає їх в певній області регістрового файлу, а потім запускає процес перетворення по наступному каналу.

- сканування результатів захоплення зовнішніх подій в HSI-модулі. Дозволяє прискорити процес вимірювання тимчасових характеристик зовнішніх сигналів, наприклад, вимірювання швидкості за допомогою імпульсного датчика.

- автоматичне оновлення команд генерації подій в HSO-модулі. Дозволяє підвищити продуктивність модуля високошвидкісного виводу даних при генерації імпульсів, ШІМ-сигналів та ін.

Сервер периферійних транзакцій використовується для підвищення ефективності роботи центрального процесора при виконанні типових операцій вводу-виводу, операцій опитування АЦП і підтримки високошвидкісного вводу-виводу, а також для автоматизації роботи інших вбудованих периферійних пристроїв.

Мікроконтролери HSIO-типу мають широкий спектр інтегрованої на кристал периферії, орієнтованої на управління в реальному часі і можуть бути з успіхом застосовані для вирішення самих різних задач. Ці мікроконтролери додатково мають вбудовану схему управління живленням, яка дозволяє економити електроенергію. В режимі IDLE (очікування) центральний процесор не працює, а периферійні пристрої продовжують функціонувати. При цьому споживається не більше 30% номінальної потужності. В режимі Powerdown (відключення живлення) «заморожений» не тільки процесор, але і периферія. Споживаний струм зменшується до 50 мкА.

2. РОЗРОБКА ДАТЧИКА ТИСКУ З ЦИФРОВИМ БЛОКОМ УПРАВЛІННЯ

2.1 Призначення датчика тиску з цифровим блоком управління

Датчики тиску з цифровим управлінням доцільно використовувати на пасажирських та транспортних літаках, що здійснюють перевезення на авіалініях середньої дальності.

Такі датчики можуть забезпечувати стабільне регулювання тиском у широкому діапазоні висот аеродромів і кліматичних умов. Основні підходи до проектування цих датчиків мають передбачати можливість застосування вітчизняного і закордонного устаткування, що повинне відповідати вимогам міжнародних норм.

Датчик тиску з цифровим управлінням дозволяє розв'язувати такі основні задачі:

- автоматичне регулювання абсолютного тиску повітря в гермокабiнах на заданому рівні;

- автоматичне обмеження швидкості зміни тиску в гермокабiнах на заданому рівні;

- автоматичне обмеження робочого надлишкового тиску в гермокабiнах на рівні заданого значення;

- автоматичний захист гермокабiни від впливу позитивного і негативного надлишкових тисків перевищуючих робочий тиск.

При цьому повинні забезпечуватися:

- настроювання абсолютного тиску в кабінах на барометричний тиск аеродрому;

- примусова розгерметизація гермокабiн;

- ручне управління тиском повітря в гермокабiнi;

– індикація параметрів повітря по тиску і швидкості зміни тиску,

– попередження про небезпечні значення параметрів тиску в гермокабiнах.

2.2 Особливості функціональної схеми датчика тиску з цифровим управлінням

Цифрові засоби управління датчиком тиску здійснюють автоматичне управління на землі й у польоті тиском у кабіні Р_к(t) і швидкістю його зміни V_к усередині герметизованої кабіни. Необхідний тиск у кабіні створюється шляхом подачі усередину неї повітря, призначеного для кондиціонування.

Використовуване для кондиціонування повітря випускається через випускні клапани, обладнані елементами, здатними змінювати площу прохідного перетину.

Різниця між витратою повітря, що подається в кабіну на кондиціонування (Q_n) і витратою повітря, що випускається через випускні клапани (Q_b) забезпечує необхідний тиск в кабіні.

Необхідний тиск в кабіні Q_k(t) визначається програмним розрахунковим тиском у кабіні, що є функцією від висоти літака.

Спрощена схема розподілу тиску у кабіни приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1 Спрощена схема розподілу тиску у кабіні літака

Блок управління підтримує або наближає тиск у кабіні до програмного (розрахункового) тиску, змінюючи площу прохідного перетину випускного клапана.

Функціональна схема датчика тиску з цифровим блоком управління приведена в додатку А.

На обчислювальний пристрій (ОП) надходить сигнал про атмосферний тиск від системи повітряних сигналів (СПС), тиск в кабіні від датчика тиску (ДТ) і площу прохідного перетину по лінії зворотного зв'язку від датчика кута повороту заслінки клапана (ДК). На підставі ризниці між програмним тиском і тиском усередині кабіні обчислювач видає керуючий сигнал, який через підсилювач (П), двигун (Дв) і редуктор (Р) надходить на клапан (Кл), який забезпечує доступ повітря для кондиціонування в гермокабіну (Гк). Для деяких ситуацій передбачається блокування тестування (сигнал БТ). У разі необхідності управління обчислювальним пристроєм може здійснюватись від бортового комп'ютера (БК).

2.3 Особливості структурної схеми датчика тиску з цифровим управлінням

Цифрові засоби регулювання тиском в гермокабіні літака мають два незалежних канали управління, кожний з який містить свій керуючий модуль. Один з каналів використовується як основний, інший - як резервний. Основний керуючий модуль виконує функції регулювання тиску в кабіні, тоді як резервний здійснює контроль роботи основного модуля. Система в цілому організована таким чином, щоб запобігти факту одночасного включення в систему управління чи одночасного відключення обох модулів. Основний і резервний модулі ідентичні один одному і взаємозамінні.

Заміна модуля з основного на резервний відбувається між польотами. Таким чином, працездатність кожного модуля може бути регулярно перевірена. Якщо керуючий модуль переключається з основного на резервний режим внаслідок виявлення несправності основного модуля чи зв'язаної з ним системи випускного клапана, функція автоматичної передачі управління при послідовних польотах блокується.

Керуючий модуль є одним з основних елементів блока управління датчиком тиску. Він виконаний на основі електронно-цифрових засобів. Функціональні алгоритми передбачають повний ступінь автоматизації управління і контролю системи вимірювання і управління тиском. Структурна схема датчика тиску з цифровим блоком управління представлена в додатку Б.

На цифрові засоби управління тиском покладається виконання наступних функцій:

- прийом разових сигналів, цифрових сигналів від датчиків тиску в гермокабiнi і за бортом, перетворення інформації, що надходить від СПС (тиск атмосферний повний, тиск атмосферний динамічний і тиск аеродрому посадки) у цифрову форму, її обробка і зберігання;

- управління випускними клапанами відповідно до вхідної інформації, а також з огляду на інформацію про положення вихідних клапанів;

- формування масивів інформації і видача їх у вихідний блок для відображення на дисплеї;

- з метою забезпечення аварійного скидання надлишкового тиску цифровий блок управління датчиком тиску видає сигнал на закриття клапанів подачі повітря, а в систему управління багажними дверима - релейний сигнал (+27В), що використовується для зняття блокування багажних дверей;

- цифрові блок управління датчиком тиску видає кодовий і релейний сигнали у систему індикації і сигналізації кисневої системи для формування аварійного сигналу;

- цифровий блок управління датчиком тиску передає у бортову систему контролю і обслуговування (БСКО) інформацію для реєстрації з метою визначення зміни характеристик датчика тиску у зв'язку з погіршенням його параметрів у процесі експлуатації. Цифрові засоби датчика тиску по командах БСКО зможуть здійснювати в наземних умовах тестові перевірки з виводом результатів, що свідчить про високу контролепридатність запропонованого датчику;

- цифрові засоби датчика тиску дозволяють також здійснювати автоматичний самоконтроль своєї працездатності і працездатності датчика як на землі, так і в польоті. Результати самоконтролю з відповідною службовою інформацією накопичуються в енергонезалежному запам'ятовуючому пристрої (ЗП), зберігаються в ньому і по запиті видаються БСКО;

- у випадку відмовлення керуючих модулів видається сигнал про відмовлення, внаслідок чого проходить переключення на ручне управління з пульта управління.

З метою скорочення апаратних витрат, а також з метою підвищення надійності датчика, доцільно робити обмін інформацією з літаковими системами, іншими системними пристроями (пультом управління) за допомогою радіальних ліній передачі інформації у вигляді біполярного коду в режимі асинхронного обміну. У цьому випадку доступ до інформації здійснюється вільно тому, що передавальні пристрої безупинно посилають інформацію на лінію зв'язку. Посилки даних складаються з одного чи декількох слів, а приймачі вибирають з потоку інформації потрібні дані по спеціальній ознаці - адресі, що передається з кожним з переданих слів. По послідовних каналах інформація передається у виді 32-розрядних слів (рис. 2.2), що включають 8 розрядів адреси, 3 розряди контролю (біт парності, біти стану) і числову частину.

Рис. 2.2. Структура інформаційного слова

2.4 Вибір елементної бази

Вибір процесорного модуля. Процесорний модуль призначений для прийому, збереження й обробки даних, а також видачі керуючих команд периферійним пристроям. Як мікропроцесорний модуль може бути обраний Smart Module 486РС. Конструктивно цей модуль являє собою друковану плату з безкорпусною мікросхемою (гібридна технологія). Усі сигнали та інтерфейси виведені на два рознімачі, установлені зі зворотної сторони виробу методом поверхневого монтажу таким чином, що кабелі для підключення не були потрібні. Шина підключення Smart-320BUS має 320-вивідний інтерфейс розширення сигналів шин ISA, пам'яті і периферійних пристроїв. Smart Module-486РС має програмну й апаратну сумісність з мікросхемами транзисторно-транзисторної логіки (ТТЛ).

Для прискорення етапу розробки і технічної підтримки користувача випускаються набори налагоджування, виконані у виді настільного закінченого і готового до роботи пристрою з джерелом живлення, дисковими накопичувачами, платою підтримки з оперативною пам'яттю і всіма типами інтерфейсів, в яку може бути встановлений модуль Smart Module. До складу набору входять також програмне забезпечення і документація.

До переваг вибраного модуля відносяться:

- PC-AT сумісність;

- відсутність кабельних з'єднань;

- тверде виконання;

- висока функціональність;

- виняткова компактність;

- висока надійність;

- низьке енергоспоживання;

- легкість заміни.

Фірма Digital-Logic пропонує готові плати процесорних модулів MSM486S і MSM486E у форматі РС/104, виконані на базі Smart Module-486РС. Плати містять порт для підключення клавіатури і сторожовий таймер. Напруга живлення плат становить +5В.

Основні характеристики процесорних модулів MSM486S, і MSM486E, виконаних на базі Smart486, приведені у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Основні характеристики процесорних модулів

Тип	MSM486M	MSM486E
Процесор	ELAN 400	SmartM486
Тактова частота	66 МГц	66 МГц
CompactFlash	-	+
Вбудоване ОЗП	від 2 до 32 М*	2,8 М*
Flash-диск	DiskOnChip	DiskOnChip
Інтерфейс	PC-Card, FDD,HDD,LPT	LPT,PC-Card,FDD,HDD
Iнтерфейс СОМ	2*RS232,RS485, RS422*	3*RS232,RS422\485
Відеоконтролер	CGA*, V4VGA*, SVGA*, LCD	CGA*,V4VGA*, SVGA*,LCD
Клавiатурна матриця	8x16	8x16
LCD-інтерфейс	8 бiт*
Робоча температура	Вiд-40 до 85оС	Вiд-40 до 85оС
Струм споживання	Вiд 270 до710 мА	Вiд 300 до 740 мА

Вибір датчику тиску. Кожен канал управління тиском в кабіні має два цифрових датчики. Датчик забортного (атмосферного) тиску призначений для вимірювання тиску повітря за бортом і перетворення його в цифровий код. Датчик тиску усередині кабіни призначений для вимірювання тиску в кабіні ЛА i перетворення його в цифровий код.

Як датчики тиску усередині кабіни пропонується використовувати резонансні перетворювачі RPT 200 / RPT 200 SMART фірми Druck Ltd. Датчики серії RPT 200 випускаються в промисловому виконанні як з частотним виходом, так і з цілком скоректованим цифровим виходом тиску за допомогою інтерфейсу RS 485. Однією з переваг серії RPT є стабільність до щільності потоку. Основні характеристики RPT 200 SMART приведено у таблиці 2.2.

Таблиця 2.2

Основні характеристики RPT 200 SMART

Параметр	RTR 200 SMART
Діапазон тиску	Вiд 35 до 3500 мбар (вiд 35 до 3500 кПа)
Напруга живлення	Вiд 11 до 28 В постiйного струму
Вихiд тиску	RS 485
Точнiсть	Стандартна 0,02% Можлива 0,01% При температурi вiд -20оС до +60 оС
Стабiльнiсть	Стандартна <150 млн -1/рiк Можлива <100 млн -1/рiк

Вибір модуля приймання-видачі біполярного коду. Модуль приймання-видачі біполярного коду (МПВ БПК) у складі цифрового датчика тиску здійснює прийом інформації, що надходить від СПС, про значення повного атмосферного тиску, про значення динамічного атмосферного тиску і про тиск у місці аеродрому посадки. Інформація у вигляді БПК, що приходить по внутрішніх системних лініях (зворотний зв'язок від кінцевого пристрою пульта управління системи вимірювання тиску), МПВ БПК перетворює у двійковий код для наступної обробки в процесорному модулі.

МПВ БПК також здійснює перетворення двійкової цифрової інформації, що надходить від процесорного модуля, у біполярний код і потім видачу інформації у виді БПК споживачам.

У якості МПВ БПК пропонується використати iнтерфейсний модуль А429-РС104 фірми SBS.

Iнтерфейсний модуль А429-РС104 забезпечує користувачу 4 канали ARINC через з'єднувач PC/104. Кожен канал може бути незалежно програмно налаштований на приймання чи видачу, на високу чи низьку швидкість передачі даних і на необхідний протокол обміну ARINC. Вихідні дані можуть бути передані по будь-якому каналу. Вихідна інформація може бути передана на поточний накопичувач, на місцевий індикатор або у загальну систему відображення інформації. Слово даних ARINC може бути розпізнано і збережено або по мітці Label або по мітці Label/SDI. Інтерфейс PC/104 додатково забезпечує можливість використання системи переривань, а вбудований з'єднувач DSP Texas Instruments забезпечує можливість швидкої обробки подій у системі реального часу. На з'єднувач DSP надходять сигнали із шини даних, із тригерів, запити переривання, сигнали синхронізації і дані із шини 429. Якщо система додаткових переривань забезпечує обробку подій у системі реального часу за допомогою вбудованого процесора, для синхронізації можуть використовуватися зовнішні тригери.

При одержанні слова даних (32 розряди) ARINC 429, 48 розряд відзначається міткою часу (1 мкс). Якщо приймаючий канал знаходиться в режимі індикації, то до кожного слова даних, відзначеного міткою часу, додається слово стану (16 біт), що містить інформацію про помилки кожного прийнятого слова. Якщо канал визначений як передавач то, по кожному каналу може бути передане будь-яке число послідовностей і всі передаючі канали можуть бути засинхронізовані для погодженої передачі даних. Кожне слово в БПК супроводжується контрольним словом, що використовується для представлення різних можливих помилок. Дані можуть передаватися планово або по методу асинхронного пріоритету.

Інтерфейс А429-РС104 побудований на високошвидкісному з'єднувачі DSP, програмній логіці і двопортовому оперативному запам'ятовуючому пристрої(ОЗП). Таке сполучення забезпечує високу надійність апаратних засобів модуля, різноманітність можливостей і простоту використання. 256К двопортового ОЗП забезпечують системі, що використовує модуль можливість установки, прийому, передачі, відображення і зміни даних у будь-який час. Можливість визначення структури даних при прийомі-передачі включаючи карту зв'язків і розмір буфера обміну, дозволяє користувачу розробляти оптимальну структуру даних, що підходить для його середовища застосування.