某型彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線采集過(guò)程研究

隋新 付強(qiáng) 倪冬 牛亮

摘要：介紹了某型彈載計(jì)算機(jī)邏輯分析儀的基本設(shè)置，給出了彈載計(jì)算機(jī)與信號(hào)采集板互連、彈載計(jì)算機(jī)與邏輯分析儀互連、導(dǎo)引頭與彈載計(jì)算機(jī)互連的方法和框圖，以及專(zhuān)用電纜網(wǎng)、彈載計(jì)算機(jī)與邏輯分析儀的互連方法，為實(shí)現(xiàn)該型彈載計(jì)算機(jī)故障深度定位搭建了平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：彈載計(jì)算機(jī)；信號(hào)采集；內(nèi)部總線

Keywords：missile-borne computer；signal acquisition；internal bus

1 概述

某型彈載計(jì)算機(jī)是某型主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭核心組件。工廠項(xiàng)目組前期已對(duì)該型彈載計(jì)算機(jī)總體結(jié)構(gòu)和內(nèi)部板卡進(jìn)行了系統(tǒng)研究，為該型彈載計(jì)算機(jī)深度修理工作積累了系統(tǒng)的技術(shù)認(rèn)知，如何搭建該型彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線數(shù)據(jù)采集平臺(tái)便成為解決該型彈載計(jì)算機(jī)測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)。項(xiàng)目組通過(guò)對(duì)該型彈載計(jì)算機(jī)外部接口、內(nèi)部接口及內(nèi)部總線進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了一套完備的該型彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線數(shù)據(jù)搭建技術(shù)，包括邏輯分析儀基本設(shè)置、彈載計(jì)算機(jī)與信號(hào)采集板互連方法、彈載計(jì)算機(jī)與邏輯分析儀互連方法、導(dǎo)引頭與彈載計(jì)算機(jī)互連方法以及專(zhuān)用電纜網(wǎng)、彈載計(jì)算機(jī)與邏輯分析儀互連模式，為實(shí)現(xiàn)該型彈載計(jì)算機(jī)性能測(cè)試和故障深度定位提供了有利平臺(tái)，成為該型彈載計(jì)算機(jī)修理的關(guān)鍵技術(shù)。

2 彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線數(shù)據(jù)采集流程

2.1 邏輯分析儀基本設(shè)置

該型彈載計(jì)算機(jī)總線信號(hào)采集儀器為邏輯分析儀（安捷倫16822A），可完成64條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)流的邏輯判定，實(shí)時(shí)采集彈載計(jì)算機(jī)總線信息，通過(guò)比較器實(shí)時(shí)形成高電平與低電平的數(shù)字波形，實(shí)現(xiàn)對(duì)彈載計(jì)算機(jī)讀信號(hào)、寫(xiě)信號(hào)、應(yīng)答信號(hào)、同步信號(hào)的分析和判讀，從而實(shí)現(xiàn)彈載計(jì)算機(jī)性能測(cè)試和故障診斷。

邏輯分析儀通電后，首先進(jìn)入桌面，點(diǎn)擊圖標(biāo)“Aglient Logic Analyzer”，進(jìn)入信號(hào)采集操作界面（見(jiàn)圖1），點(diǎn)擊“Buses/Signals（總線/信號(hào)）”按鈕，進(jìn)入“總線/信號(hào)”設(shè)置界面（見(jiàn)圖2）。將圖2中pod1-Data數(shù)據(jù)線、pod2-Data數(shù)據(jù)線的0～15號(hào)信號(hào)線均設(shè)置為有效位，并在對(duì)應(yīng)位置處點(diǎn)擊選“√”。點(diǎn)擊“Sample/Trigger（采樣/觸發(fā)）”按鈕，進(jìn)入“Sample/Trigger（采樣/觸發(fā)）”設(shè)置界面（見(jiàn)圖3）。依次選擇“內(nèi)時(shí)鐘同步”“采樣頻率設(shè)置”標(biāo)識(shí)（設(shè)置為170ns）“采樣深度”標(biāo)識(shí)（設(shè)置為32M）”，最后點(diǎn)擊“OK”完成設(shè)置。通過(guò)以上步驟，完成邏輯分析儀初始設(shè)置。

2.2 彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)

該型彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部功能板包括中央處理板、位標(biāo)志板、429數(shù)據(jù)通信板、并行數(shù)據(jù)通信板、數(shù)模轉(zhuǎn)換板和模數(shù)轉(zhuǎn)換板，內(nèi)部總線采用金屬焊片級(jí)聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)各功能板之間的數(shù)據(jù)通信，內(nèi)部總線共40位，關(guān)鍵信號(hào)由控制信號(hào)與地址數(shù)據(jù)部分組成，控制信號(hào)包括讀信號(hào)、寫(xiě)信號(hào)、同步信號(hào)、應(yīng)答信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)內(nèi)部總線的第3、4、5、7位焊片（圖4從左數(shù)），地址數(shù)據(jù)部分內(nèi)部總線為第20～36位焊片（圖4從左數(shù)），信號(hào)接地端分別為內(nèi)部總線的第1和40位（圖4從左數(shù)）。為解決彈載計(jì)算機(jī)與邏輯分析儀總體連接，項(xiàng)目組設(shè)計(jì)制作了信號(hào)采集電纜，實(shí)現(xiàn)了彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線與邏輯分析儀飛線夾整體互聯(lián)，該型彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)如圖4所示。

2.3 信號(hào)采集電纜與內(nèi)部總線互連

信號(hào)采集電纜由數(shù)據(jù)線纜、數(shù)據(jù)采集位、PCB印刷版構(gòu)成，通過(guò)電烙鐵將信號(hào)采集板中的數(shù)據(jù)采集位（DATA00～DATA15）對(duì)應(yīng)的電纜分別焊到該型彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線第21～37位金屬焊片（圖5從左數(shù)），再將信號(hào)采集板的信號(hào)采集位前4位（圖5從左數(shù)）分別焊接到該型彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線第3、4、5、7位焊片（圖5從左數(shù)），將信號(hào)接地端焊接到該型彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線第40位。彈載計(jì)算機(jī)與信號(hào)采集電纜互連圖如圖5所示。

2.4 邏輯分析儀與信號(hào)采集線纜互連

使用邏輯分析儀的pod1-Data和pod2-Data的飛線夾連接到信號(hào)采集線纜對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集位上。具體步驟為：將邏輯分析儀的pod1-Data中0～3號(hào)飛線夾連接到信號(hào)采集線纜讀信號(hào)DIN、寫(xiě)信號(hào)DOUT、同步信號(hào)SYNC和應(yīng)答信號(hào)RPLY對(duì)應(yīng)的采集位；將邏輯分析儀的pod2-Data中0～15號(hào)飛線夾連接到信號(hào)采集線纜的地址數(shù)據(jù)總線DATA15～DATA00對(duì)應(yīng)采集位；將邏輯分析儀飛線夾接地端連接到信號(hào)采集線纜接地位。邏輯分析儀與信號(hào)采集線纜互連圖如圖6所示。

2.5 彈載計(jì)算機(jī)與導(dǎo)引頭互連

將該型彈載計(jì)算機(jī)裝入雷達(dá)導(dǎo)引頭相應(yīng)位置，將7根專(zhuān)用直通電纜插頭端分別與彈載計(jì)算機(jī)各功能板的外部接口插座X6A、X5A、X4A、X3A、X7A、X1A、X2A連接；插座端分別與導(dǎo)引頭插頭XP20、XP19、XP18、XP17、XP16、XP15、XP14連接（見(jiàn)圖7），使用雷達(dá)導(dǎo)引頭測(cè)試設(shè)備完成對(duì)導(dǎo)引頭加電，同時(shí)邏輯分析儀完成彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線信號(hào)的采樣，完成彈載計(jì)算機(jī)故障板卡的初步定位。

2.6 專(zhuān)用電纜網(wǎng)、彈載計(jì)算機(jī)與邏輯分析儀互連

彈載計(jì)算機(jī)故障板卡定位后，下一步是對(duì)彈載計(jì)算機(jī)故障元器件進(jìn)行深度定位，需對(duì)彈載計(jì)算機(jī)進(jìn)行分解，用電烙鐵、吸錫帶和鑷子將彈載計(jì)算機(jī)故障板卡對(duì)應(yīng)的內(nèi)部總線金屬焊片依次焊開(kāi)，使6塊板卡處于物理分離狀態(tài)，使用專(zhuān)用電纜網(wǎng)將物理分離后的板卡內(nèi)部總線連接在一起，使每塊板卡元器件正面處于正上方，便于數(shù)字萬(wàn)用表、示波器等儀器對(duì)元器件引腳進(jìn)行測(cè)量。

將邏輯分析儀pod1-Data和pod2-Data的飛線夾連接到專(zhuān)用電纜網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)接板對(duì)應(yīng)的插針上。先將邏輯分析儀的pod1-Data中0～3號(hào)飛線夾連接到轉(zhuǎn)接板讀信號(hào)DIN、寫(xiě)信號(hào)DOUT、同步信號(hào)SYNC和應(yīng)答信號(hào)RPLY對(duì)應(yīng)的插針上；再將邏輯分析儀的pod1-Data中15～0號(hào)飛線夾連接到轉(zhuǎn)接板總線信號(hào)DATA15～DATA00對(duì)應(yīng)的插針上；將邏輯分析儀兩個(gè)探頭中的一個(gè)探頭地線飛線夾接專(zhuān)用電纜網(wǎng)轉(zhuǎn)接板內(nèi)總線1腳對(duì)應(yīng)的插針上。專(zhuān)用電纜網(wǎng)、彈載計(jì)算機(jī)與邏輯分析儀互連圖如圖8所示。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)某型裝備彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線信號(hào)采集技術(shù)研究進(jìn)行了總結(jié)，根據(jù)計(jì)算機(jī)本身內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及在前期摸索經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，形成完備的某型彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線信號(hào)采集技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)該型彈載計(jì)算機(jī)性能測(cè)試和故障深度定位提供了有利平臺(tái)，成為該型彈載計(jì)算機(jī)修理的關(guān)鍵技術(shù)。后期將對(duì)彈載計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)分析和判讀，以實(shí)現(xiàn)該型彈載計(jì)算機(jī)性能狀態(tài)的確認(rèn)。

作者簡(jiǎn)介

隋新，工程師，從事空空導(dǎo)彈導(dǎo)引系統(tǒng)維修工作。

付強(qiáng)，工程師，從事空空導(dǎo)彈導(dǎo)引系統(tǒng)維修工作。

牛亮，工程師，從事空空導(dǎo)彈導(dǎo)引系統(tǒng)維修工作。