СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №3/2014

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 11 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2014 К ОММУТАЦИЯ СИГНАЛОВ Стандарт ARINC 818 изначально соз- давался как интерфейс «точка–точка», который помогает достичь 100%-го качества обслуживания. Поскольку в аэрокосмическом оборудовании часто используются несколько кана- лов передачи данных, важную роль приобретает возможность их комму- тации. В то же время, для того чтобы гарантировать совместимость отдель- ных подсистем, необходимо формали- зовать некоторые детали реализации и включить соответствующие рекомен- дации в спецификацию стандарта. При этом в сам стандарт было внесено толь- ко несколько жёстких требований. Первое требование – реальное пере- ключение должно осуществляться толь- ко между различными контейнерами. С практической точки зрения это озна- чает, что припередаче видео коммутатор (для выполнения переключения) будет ожидать периода вертикального бланки- рования, что позволит исключить появ- ление некорректных кадров. Для пере- дачи данных и аудио реализовать это становится несколько сложнее, и здесь большуюроль играет точный выбор раз- мера контейнера с данными, в против- ном случае ожидание окончания переда- чи контейнера может сделать задержку переключения слишком большой. Помимо вопросов, обсуждавших- ся ранее, стандарт ARINC 818-2 содер- жит руководство ICD по описанию охватываемых пунктов, таких как вну- три- и внеполосное управление, много- адресные передачи, состояния портов, диагностика и задержки. П ОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА ЦВЕТОВ Код описания видеоформата был дополнен поддержкой режима после- довательной передачи цветов. В этом режиме каждый компонент цвета пере- даётся в отдельном контейнере. Напри- мер в режиме RGB передаётся сначала содержимое красной составляющей кадра R, затем зелёной G, потом синей B, после чего цикл повторяется. Каждый контейнер будет передаваться с утроен- ной частотой смены кадров, т.е. 180 Гц для 60 Гц видео. О БЪЕДИНЕНИЕ КАНАЛОВ Традиционнымметодом для преодо- ления ограничений пропускной способ- ности является использование несколь- ких путей для транспортировки видео. Видеокадр разбивается на более мел- кие сегментыи передаётся по двум или более каналам. Использование несколь- ких путей позволяет снизить стоимость передачи: например FPGA с двумя лини- ями передачи по 3,1875 Гбит/с обойдёт- ся дешевле, чем имеющая одну линию с пропускной способностью6,375 Гбит/с. Для передачи изображения форма- та WQXGA с 24-битной глубиной цве- та при частоте кадров 60 Гц требует- ся канал с пропускной способностью 737 280 000 бит/с. С помощью объеди- нения каналов такое изображение мож- но разделить на два потока и передать через два канала ARINC 818 со скоро- стью 4,25 Гбит/с каждый. Методов разбиения видео на фраг- менты достаточно много, выбор их зависит от конкретной реализации, но, как правило, это разбивка на левые и правые половинки кадра или на чёт- ные / нечётные пикселы. И вновь спо- соб разбиения описывается в докумен- те ICD, где должны указываться такие параметры, как допустимая несимме- тричность и задержка между канала- ми. Для соответствия спецификации каждый канал должен передавать пол- ный кадр ADVB с заголовком и вспомо- гательными данными. Чтобы свести к минимуму размер буфера, необхо- димо обеспечить рассинхронизацию каналов не более 1/5 максимальной длительности кадра ADVB. К АНАЛЫ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Ещё одно новшество, добавленное в спецификацию стандарта ARINC 818, позволяет создавать каналы, предназна- ченные только для передачи данных. Такие каналы обеспечивают возмож- ность передачи только команд управ- ления, данных контроля состояния или координат сенсорных экранов. При этом используются только контейнеры объектов типа 0. Заголовок кадра ADVB должен сообщать размеры (в байтах) Объекта 0, чтобы приёмник мог опре- делить только передающиеся данные (тремя способами): 1) размер объекта в заголовке ADVB для Объектов 1, 2 и 3 будет установлен равным 0; 2) количество строк и столбцов дан- ных в слове дополнительных данных будет установлено на 0; 3) в слове 3 (слове управления) Объ- екта 0 будет установлено 8 бит, что соответствует типу параметра 1. Передаваемые данные могут быть любого размера и могут упаковывать- ся в несколько кадров ADVB. Общий размер (в байтах) должен быть указан в поле размер Объекта 0 в заголовке ADVB. Любые специфические правила пакетирования (например, использова- ние кадров ADVBфиксированного раз- мера) должны быть указаны в ICD. Кана- лы исключительной передачи данных могут иметь как одну из упомянутых ранее стандартную скорость передачи, так и любую другую, описанную в ICD. Д ВУНАПРАВЛЕННЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ КАМЕР С точки зрения практики, двунаправ- ленный интерфейс камеры – просто частный случай канала исключитель- ной передачи данных. Впрочем, неко- торые специфические рекомендации для этого типа каналов стоит вклю- чить в описание стандарта. Для пере- дачи видео с камеры нужно использо- вать одну из стандартных скоростей передачи данных, в то время как для канала управления следует придержи- ваться вышеуказанных правил для кана- лов исключительной передачи данных. Ещё одна потенциальная возможность применения этого интерфейса состоит в его использовании для синхрониза- ции нескольких камер, чтобы облегчить такие операции, как наложение и объ- единение изображений. В этом случае специальный бит указывает, что дан- ный пакет является маркером синхро- низации и служит для синхронизации запуска инициирующего кадра (Start of Frame Initiate, SOFi). И, опять-таки параметры канала управления камерой и допустимые погрешности синхрони- зации должны быть указаны в ICD. С ТЕРЕО И ДРУГИЕ ТИПЫ ДИСПЛЕЕВ Возможность создавать стереоди- сплеи на основе ARINC 818 существо- вала всегда. Однако вторая редакция стандарта добавила в него некоторые параметры управления, расширившие его возможности. Добавления позволи- ли сделать дисплей не только стерео- скопическим, но и многофункциональ- ным, с выводом изображения на часть экрана или плиточным размещением нескольких изображений. Примером могут служить изображения на экране, разделённые по горизонтали (см. рис. 1) и по вертикали (см. рис. 2), а также рас- положенные в виде плиток (см. рис. 3). С помощью дополнительных управ- ляющих объектов появляется возмож- ность делать горизонтальные и вер- тикальные срезы изображений. При © СТА-ПРЕСС