[科普中國]-航天數(shù)據(jù)處理與回收裝置

計算機

現(xiàn)代電子技術迅猛發(fā)展，使得人們關于機載計算機的總設計思想發(fā)生了飛躍，軍標MIL-STD-1750和1862就是這種思想的產物。

MIL-STD-1750MIL-STD-1750是16位計算機指令系統(tǒng)結構，是一個抽象通用計算機的標準?？捎糜?6位或32位的定點運算,也可用于32位或48位浮點運算。它總共設計了一百條指令，這對可預見的機載計算任務來說是足夠了。基本標準適用于64K字節(jié)的主存部件、主存可擴充到一兆字節(jié)。

制定本標準的主要出發(fā)點是：不是要求一個標準的計算機系統(tǒng)，而是通過對具有主要計算功能的技術方法的標準化，使得軟件壽命周期費用大為節(jié)省，并促使硬件更快的更新?lián)Q代，促進電子技術更迅速地滲入到機載計算機之中。

該標準用于研制一組適合任何計算機的通用支持軟件，而不管計算機的生產家或生產日期。這樣，軟件將變?yōu)橐粋€標準項目，而當計算機硬件更新時，僅僅是將原有計算如軟件轉換到新計算機上而已。在現(xiàn)時，利用交叉編譯程序在傀使用同一語言的不同版本的機器之間進行翻譯是很平常的事情。這祥，新應用軟件的開發(fā)周期將大為減少，實質上將減少該軟件的開發(fā)費用。

本標準從1976年開始制定，參考了“稻草人計劃”的體系結構，1979年2月公開發(fā)表。1

MIL-STD-1862MIL-STD-1862號一個32位指令系統(tǒng)體系結構。美國陸軍從1979年開始研制，委托一個大學進行這項工作，很快于1980年3月研制出來并發(fā)表了第一個版本。與此同時，美國陸軍對適合于本標準的計算機進行招標，但是，大概到1985年可實際使用的計算機才設計出來。

本標準將導致普遍適用的軟件支持施的可用性，減少軟件開發(fā)的冒險性，縮短軟件開發(fā)周期，并使不同計算機間的軟件可換性變得容易。1

數(shù)據(jù)傳輸數(shù)字機取代模擬機時，它和有關設備之間的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸占有很大的份量。在模擬系統(tǒng)中由專用的電纜傳送數(shù)據(jù)，同樣的信息作為數(shù)據(jù)字的序列則使用數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸方法進行傳輸。因此，定義人們公認的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸標準以確保不同部門制造的系統(tǒng)有相容的接口，是十分必要的。

下面介紹一種典型的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸標準ARINC429。

ARINC429是一個單信號源多接收器的單向數(shù)據(jù)傳輸標準。它在民用航空中得到廣泛的應用，但也可作為軍用。有時稱之為數(shù)字信息傳輸標準。

ARINC429數(shù)據(jù)總線由單一的帶屏蔽的雙絞電纜構成，其所有端點和斷點則屏蔽接地。數(shù)據(jù)總線的一個端點接發(fā)送部件；接收端點則可多至20個，每個在數(shù)據(jù)總線上具有“短接線”的構形。

信息可用兩個數(shù)據(jù)傳輸波段之一進行傳輸，高速波段為100K位(±1%)/秒，低速為12到14K位(±1%)/秒。

調制是歸零點的，即有三個狀態(tài)存在：高，零，低。由高狀態(tài)轉到零狀態(tài)表示邏輯“1”，由低狀態(tài)轉到零狀態(tài)表示邏輯“o”。高狀態(tài)或低狀態(tài)在正或負13伏到正或負5伏之間，而零狀態(tài)則在正負2.5伏之間。所有信息以32位字的形式傳送，其中包括一奇偶校驗位(用奇校驗)。每個字的標志首先傳送，而各字之間至少需有4位時的間隙。

32位字中第1至8位是標號；第9和10兩位是源/目標標識符；第32位是校驗位；第32位之前是信號/狀態(tài)位組，由2位(30,31)或3位(29,30,31)組成，這取決于數(shù)據(jù)是國際標準編碼，二—十進制編碼或2進制編碼。第11位到28位或29位用于傳送實在的數(shù)據(jù)。

航天器上每一ARINC429傳輸部件有一數(shù)據(jù)總線與其相聯(lián)接。

該標準結構比較簡單，易予實現(xiàn)，缺點是占用空間太多。1

語言通用計算機必須用所編制的程序來完成特定的任務。一直到功20世紀70年代前，機載計算機的程序還是用匯編語言或機器代碼來書寫，今天，大多數(shù)機載計算機都用高級語言編寫程序了。

現(xiàn)將世界各國機載計算機用高級語言簡介如下。

法國法國軍事部門用高級語言LTR編制軟件。LTR是法國三軍認可的語言。有一個基本編譯程序由法國軍事當局所維護，LTR在國外沒有什么用戶，但它今后仍將是法國軍用軟件優(yōu)先選用的高級語言。

德國鼓勵軍用程序供應商們使用Pearl語言，它是西德獨自開發(fā)和使用的一種高級語言。該語言與其他語言相比有獨特之處。它要求有兩部分，一是問題部分，定義函數(shù)、算法之類，設計得與各類型計算機相容；一是系統(tǒng)部分，描述與硬件和程序接口如何通訊，從而是依賴于機器的。

雖然在西德Pearl語言得到強烈支持，但還是期望有一種國際公認的高級語言來代替它。

美國各種軍用數(shù)字機的大部分經驗與美國的工程計劃有關。美國國防部已經給出了所許可使用的語言的清單：Fortean、Cobol、Tacpol、CMS-2、SPL/1、Jovial J3、Jovial J73、Ada。

當前機載應用最多的語言是CMS-2和Jovial J3/J73。CMS-2通常用于美國海軍計算機上，例如在F/A-18飛機和天體III直升飛機的AN/AYK-14計算機上，而且，一般說有著廣泛的支持設施。Jovial大概是最好用的機載高級語言。這是特別適應于實時處理應用的語言，它主要由ALGOL發(fā)展而來。盡管如此，美國空軍經由美國國防部主持研制國際公認的高級語言的勁頭很大。1