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Questo documento e le informazioni in esso contenute sono di propriet di MBDA Italia S.p.A. e non possono essere divulgati e/o riprodotti senza autorizzazione scritta. Marchio depositato. MBDA 2003.This document and the information contained herein is proprietary information of MBDA and shall not be disclosed or reproduced without the prior authorization of MBDA. MBDA 2003.

Gestione di un Protocollo di Scambio Dati per Bus ParalleloProprietario Implementato su Tecnologia FPGA

A. Russo / G. FerraraTest Equipment DepartmentMBDA Italia S.p.A., Fusaro

AutoPilot Emulator (APE)

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Sommario

Contesto operativo dellapplicazione APE Requisiti di test del sistema per APE Architettura della stazione di test Architettura HW/SW di APE Funzionalit base di APE

Funzionalit estese di APE Sviluppi futuri dellapplicazione APE

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Il contesto operativo

In un sistema missilistico lAutodirettore (Seeker, AD) ha il compitodi operare linseguimento radar del bersaglio.

LAD viene controllato da un Assieme Autopilota (AP), deputatoallo scambio dati tra lAD e le altre parti del sistema.

Nel caso in esame: la connessione AP/AD realizzata da un busparallelo a 8 bitdedicato, con velocit di trasmissione di 2.5 Mo/s e

un protocollo di tipo command/reply.

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I requisiti: Modalit di Scambio Dati su Bus Parallelo

LAutodirettore segnala disponibilit allo scambio dati attivando periodicamente uninterrupt (ITAD):

LAutopilota gestisce lo scambio dati sul bus mediante i segnali di controllo H (clock),COXX, DXX:

Attiva H quando lAD attivo (ITAD = 0).

Trasmissione/Ricezione di un dato: su di un

fronte di salita di H pone COXX o DXX per

segnalare allAD che scriver o legger undato sul successivo fronte di salita di H.

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I requisiti: Struttura dei Dati di Scambio su Bus Parallelo

MESS-9

MESS-2

MESS-9

MESS-3

MESS-9

MESS-5

MESS-9

MESS-4

MESS-7

Frame1

MESS-9MESS-9MESS-9

MESS-5

MESS-9

MESS-4

MESS-7

Frame0

ITAD 3ITAD 2ITAD 1ITAD 0Frame / ITAD number

I dati di scambio sono organizzati in messaggi

Se N il numero di ottetti da scambiare (message data), un messaggio costituito da N+ 2 ottetti:

Start Command Data

Nmessage data

Stop Command Data

AP usa il segnale di controllo COXX per gli ottetti start/stop e DXX per i message

data

I messaggi sono organizzati in trame, strutture ripetitive che stabilisconoquanti e quali messaggi vanno scambiati in corrispondenza di un numero

fisso di cicli ITAD

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La soluzione: La stazione di collaudo per lAD

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La soluzione: LAutoPilot Emulator (APE)

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Funzionalit di APE_TARGET: Clock Generator (1)

Requisito:

Attivare il segnale di Clock nellintervallo di tempo in cui lAD attivo (ITAD = 0)Algoritmo:

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Funzionalit di APE_TARGET: Clock Generator (2)

Requisito:

Attivare il segnale di Clock nellintervallo di tempo in cui lAD attivo (ITAD = 0)Codice LabVIEW for FPGA:

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Funzionalit di APE_TARGET: Ricezione Dati

Requisito:

Su un fronte di salita di H porre DXX per segnalare allAD che pu scrivere undato che APE legger sul successivo fronte di salita di H

Codice LabVIEW for FPGA (parallelo al precedente):

Nota: Il dato pervenuto dallAD viene salvato in una coda DMA.

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Funzionalit di APE_TARGET: Trasmissione Dati

Requisito:

Su un fronte di salita di H porre COXX o DXX, per segnalare allAD che puleggere un dato sul successivo fronte di salita di H

Codice LabVIEW for FPGA:

Nota: Anche il dato trasmesso allAD viene salvato nella coda DMA.

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Funzionalit di APE_TARGET: Scambio Dati in un Ciclo di ITAD

In corrispondenza di ciascun evento ITAD devono essere scambiati N

messaggi, ciascuno dei quali contiene un certo numero di dati.

Lalgoritmo completo del tipo:

Wait ITAD

for (i = 0; i < NumOfMessages 1; i++)

{

// Send Message[i].StartCommandData

for (j = 0; j < Messages[i].NumOfData 1; j++)

// Transfer Message[i].Data[j];

// Send Message[i].StopCommandData

}

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Funzionalit di APE: Organizzazione/gestione dei dati di scambio

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Struttura di un Message Packet

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Algoritmi di Trasferimento di un Message Packet

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APE_HOST::SendToTarget(MessagePacket)

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APE_TARGET::GetFromHost(MessagePacket)

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Funzionalit di APE_HOST: Ricezione Dati AD da APE_TARGET

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Altre Funzionalit di APE

APE Exchange Data Internal Tracing (AEDIT) Oltre al trasferimento ad APEC dei dati di scambio, APE conserva unulterioreloro copia in Reflective Memory.

APE Parallel Bus Analysis (PBA) In fase di scambio dati, APE analizza lo stato del bus e delle linee di controllo

ITAD, COXX, DXX, H registrando in Reflective Memory loccorrenza dei seguentieventi:

1) ITAD

2) ITAD

3) dato di comando presente sul bus"

4) dato di messaggio presente sul bus"

NB: Le uscite di AEDIT e PBA costituiscono una rappresentazione alternativadei dati di scambio.

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Implementazione del Parallel Bus Analyzer (1)

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Implementazione del Parallel Bus Analyzer (2)

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Performance di APE

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Evoluzione dello Stato di APE

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Struttura di Controllo in Reflective Memory

Message Data Table Dati di messaggio

Exchange Data Table Rappresentazione Trame (controllo

dello scambio)

APE Working Mode Table Stato di APE e stato della

connessione APE/APEC

APE Command Data Table Rappresentazione e controllo dei

comandi di APEC

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Sviluppi futuri dellapplicazione APE

Implementazione di una versione Standalone di APE.

Migrazione in APE_HOST della funzione Target GeneratorController dellattuale stazione di test.

Autori: Adolfo Russo : adolfo.russo@mbda.it Gianluigi Ferrara: gianluigi.ferrara@mbda.it

mailto:adolfo.russo@mbda.itmailto:gianluigi.ferrara@mbda.itmailto:gianluigi.ferrara@mbda.itmailto:adolfo.russo@mbda.it