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火控计算机接口电路的设计
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火控计算机接口电路的设计

关键字:火控计算机   接口电路   电路设计  

0 引言

火控计算机是整个火力控制系统的重要组成部分,如同人体的大脑,也是连接火力控制系统中搜索跟踪系统和武器瞄准系统的中间环节。作战过程中,火控计算机实时接收搜索跟踪系统采集到的目标诸元,根据目标的运动轨迹和配置火炮的弹道射表,完成对射击诸元的实时解算,同时控制武器瞄准系统对目标实施有效的射击。因此火控计算机的对外接口关系比较复杂,本文主要讲述了某型火控系统中火控计算机接口电路的硬件设计。

1 接口电路的设计

由于本火控计算机中接口数量比较繁多,而且种类也不同,为了便于描述,对本系统中的接口分为两类:通讯接口,控制接口。

1.1 通讯接口

本火控计算机中通讯接口主要有:

(1)接收本雷达或异地雷达现在点方位角和高低角的串口;

(2)接收雷达距离,激光距离,雷达状态等参数的并口。不同接口所匹配的接口电路也不同。

由于火控计算机中主CPU的串口为标准的RS232口,输出TIA/EIA-232-F电平,而跟踪系统中使用的是单片机,输出电平是TTL电平,如图1串口匹配电路,利用max232进行电平转换,该器件包含2个驱动器、2个接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准,每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。同时为了保证数据传输的准确性,可靠性,提高抗干扰性,将串口中的接收信号RX通过96F175和发送信号TX通过96F174转换成差分形式,再进行传输。

在任何作战模式下,主CPU都要实时接受或发送不同的数据,也就是说同时会有多组数据挂在主CPU的16位数据总线上,这就需要把暂时不需要的数据进行锁存。如图2并口匹配电路,74HCT373为三态输出的八D锁存器,输出端Q0~Q7可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时,Q0~Q7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时,Q0~Q7呈高阻态,既不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端LE为高电平时,Q随数据D而变。当LE为低电平时,Q被锁存在已建立的数据电平。

  

本电路中锁存允许端LE固定为高电平,三态允许控制端OE的控制由主CPU决策,具体控制过程见控制接口部分。

1.2 控制接口

控制接口主要有便于战士操作使用的各种状态量的显示控制,具体显示单元在操控面板或连指挥箱面板,以及对数据接口的分时复用的控制。

指战员在操作过程中需要随时了解系统的各种状态,以便于做出正确的判断,所以火控计算机要将各种状态量,比如跟踪、搜索、有诸元、无诸元、回波、剔点、故障等信息实时指示到操作手和连长面前。所以显示指示的控制就显得尤为重要,要做到快速、准确。

  

采用多片GAL20V8进行编译,GAL译码读不同的地址输出W1~W8用于数据读写的控制以及指示灯的控制。以诸元灯的控制为例,见图3诸元灯控制电路图,图2并口匹配电路,W1用于雷达距离读取的控制,当主CPU需要读取雷达距离时,W1会置高,锁存器74HCT373中的数据就输出到数据总线上,被主CPU读取;同样W2用于激光距离读取的控制,当主CPU需要读取激光距离时,W2会置高。W7和reset通过与门74HCT08作用于触发器74HCT74的清除端控制诸元灯的灭;W8作用于74HCT74的置位端控制诸元灯的亮。

2 结论

本文电路的设计已在某型火控计算机中得以应用,并正式装备部队使用,经过多年的验证,该接口电路的设计可行,可靠,并有很好的可借鉴性。

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