火控计算机接口电路的设计 接口, 计算机

Bazinga

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。