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문제 정의
- 본 연구를 통하여 다중의 MIL-STD-1553의 databus 구조의 운용을 가능케 하는 인터페이스 모듈을 개발하였다. 개발된 인터페이스모듈은 1553 통신용송수신기와 트랜스포머 및 TTLIC로 구성 되 므로 제 작이 용이 할 뿐만 아니 라 하드웨 어 만으로 동작하므로 이를 제어 하기 위한 별도의 프로세서가 필요 없다.
가설 설정
- 실험에서 74HCT123의 출력신호 펄스 폭을4.5侬로 하였는데 감지 신호의 유지 시간 증 최 대값은 response time 에 의해 결정되므로 실험에서 사용되는 1553 제어기들의 일 반적 인 response time이 10.5“s 이 므로 이를 고려하여 4.5 侬로 정하였다. trig되는 신호의 폭을 4.
제안 방법
- 제작된 인터페이스 모듈의 성능을 확인하기 위해두 개의 data bus 를 준비하고, BC 로서는 기존의 1553통신을 실험 하기 위해 제작한 prototype board내의 1553 통신 제어기를 이용하였고, DDC사의 .IDEA CARD를 이용하여 RT 기능의 수행과 동시에 송수신된 데이터를 확인하거나통신 상태를 관찰하였다. 실험 결과설계 제작한 인터페이스 모듈의 성능을 확인하였고, 분리된 data bus 사이의 1553통신이 오류 없이 수행됨을 확인하였다.
- MIL-STD-1553 통신을 만족하기 위해서 2 채널을 지원할 수 있도록 구성하였다. 현재 발사통제장비의 전원이 +12V DC를 공급하고 있으므로 이에 부합되는 전원을 사용하는 장치를 선정하였다.
- 본 연구에서는 마이크로 프로세서를 이용하지 않고 통신용 트렌시버와 간단한 전자소자를 이용하여 서로 다른 버스를 연결토록 하는 버스 인터페이스 모듈을 설계하였다. 본 논문은 먼저 1553 통신 프로토콜에 관하여 간략히 설명하고, 이후 인터페이스의 설계에 관하여 기술하였으며, 제작한 인터페이스 모듈의 성능 확인을 위한 실험방법, 실험결과 및 고찰 순으로 기술하였다.
- data bus 와의 인터페이스에는 MIL-STD-1553의 규격 에 따라 제 2장에서 설명 한 바와 같이 transformer coupled 방식 과 direct coupled 방식이 있 다. 본 연구에서는 bus interface부분을 transformer coupled 방식을 취하여 규격에 일치 시켜 전기적인 인터페이스 조건을 만족토록 하였다.
- 다중 계층 토플러지 로의 응용을 위해서는 버스사이의 메시지의 중계를위하여 일반적으로 마이크로 프로세서가 이용되고 있으며, 이러한 경우 서로 다른 버스 사이의 통신시간은 마이크로 프로세서의 메시지 저장 및 전송 등의 응용 소프트웨 어 에 의하여 전송 지연이 반드시 발생되고 실시간 처리를 요하는 다중 계층토플러지에서는 고속의 프로세서와 단순한 소프트웨어의 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 마이크로 프로세서를 이용하지 않고 통신용 트렌시버와 간단한 전자소자를 이용하여 서로 다른 버스를 연결토록 하는 버스 인터페이스 모듈을 설계하였다. 본 논문은 먼저 1553 통신 프로토콜에 관하여 간략히 설명하고, 이후 인터페이스의 설계에 관하여 기술하였으며, 제작한 인터페이스 모듈의 성능 확인을 위한 실험방법, 실험결과 및 고찰 순으로 기술하였다.
- bus interface부분은 data bus 와 인터 페 이 스 모듈과의 직접 적인 연결을 담당하며, 송수신부의 수신부는 bus interface를 통하여 입 력되는 신호를 수신하여 이를 TTL 신호로 변환하여 출력하며, 송신부는 상대 수신부로 부터 출력되는 TIL 신호를 다시 MIL-STD-1553규격 에 맞도록 encoding 하여 출력 하는 기능을 하며, 신호 중재부는 그림 6과 같은 구조에 의해 나타나는 신호의 feedback을 방지 하도록 데이터의 흐름을 제어하는 역할을 한다. 이상과 같은 기능을 갖도록 인터페이스 모듈을 설계하기 위해서, 먼저 각 부분을 명확히 정의하고 이를 근거로 설계하여 최종적으로 설계된 부분을 종합적으로 인터페이스 시키는 순서를 택하였다.
- BC data bus에 연결 될 BC로서는 기존의 MIL-STD-1553통신 제어기를 설계할 목적으로 제작한 prototype board를 사용하였으며, prototype board 의 제어기를 통하여 송수신되는 데이터 및 제어기의 싱.태를 보기 위해 Intel 의 8274 Serial Communication controller를 사용하여 모니터와 연결하였다. RT data bus에 연결될 RT로서는 DDC사의 BUS-65517H IDEA CARD를 이용하였다.
대상 데이터
- RT data bus에 연결될 RT로서는 DDC사의 BUS-65517H IDEA CARD를 이용하였다. IDEA CARD에는 BC/RT/MT의 기능을 할 수 있는 DDC사의 BU-61581 1개 및 광케이블을 이용하여 MIL-STD-1553통신을 할 수 있는 BU-65620 2개로 구성되어 있어 BU-61581 혹은 BU-65620을 BC로 초기 화하여 사용하였다. BUS-65517U IDEA CARD는 IBM-PC 호환 PC의 확장 슬롯에 장착되 어 운용되는 장비로서 BC/RT/MT기능을 동시에 수행할 수 있다[5].
- 태를 보기 위해 Intel 의 8274 Serial Communication controller를 사용하여 모니터와 연결하였다. RT data bus에 연결될 RT로서는 DDC사의 BUS-65517H IDEA CARD를 이용하였다. IDEA CARD에는 BC/RT/MT의 기능을 할 수 있는 DDC사의 BU-61581 1개 및 광케이블을 이용하여 MIL-STD-1553통신을 할 수 있는 BU-65620 2개로 구성되어 있어 BU-61581 혹은 BU-65620을 BC로 초기 화하여 사용하였다.
- 5 侬로 정하였다. trig되는 신호의 폭을 4.5陽로 하기 위해 74HCT123의 化로서 1000 의 저항을 사용하였고 G로서 lOOpF의 캐패시터를 사용하였다.
- 그림 12와 같이 통신 프레 임을 구성하여 BU-61581 의기 능에서 FRAME - AUTO - REPEAT 모드를 이용하여 연속으로 프레임을 반복 송신토록 하였으며 통신에 이용되는 데이터는 임의로 만들었다.
- 본 논문에서는 입력신호를 감지하는 장치로서 74HCT123 dual retriggerable monostable multivibrator를 사용하였다. 74HCT123의 기능을 블록 다이어그램으로 표현하면 그림 9와 같으며, 동작모드는 표 3의 음영 표시 부분의 기능을 이용하였다[4].
- 본 연구에서는 송수신기로서 DDC사의 BUS-63127H 를 사용하였다. BUS-6312711의 경우2채널을 대비하여 송수신 부가 각각2개씩 포함되어 있고, 입출력 기능을 제어할 수 있는 입력 신호가 제공하고 있으므로 인터페이스 모듈의 설계를 용이하게 한다.
- 이에 따라 bus interface 소자로써, -12V DC 전원을 사용하며 트랜스포머 커플드 방식을 지원하는 DDC사의 BUS-29854를 사용하였으며 , -12V DC 전원을 사용하며 2채널을 지원하는 송수신부로서 는 DDC사의 BUS-63127II를 사용하였다. 신호 중재부로서는 retriggerable multivibrator가 2개 내장된 74H CT123을 사용하였다.
- 현재 발사통제장비의 전원이 +12V DC를 공급하고 있으므로 이에 부합되는 전원을 사용하는 장치를 선정하였다. 이에 따라 bus interface 소자로써, -12V DC 전원을 사용하며 트랜스포머 커플드 방식을 지원하는 DDC사의 BUS-29854를 사용하였으며 , -12V DC 전원을 사용하며 2채널을 지원하는 송수신부로서 는 DDC사의 BUS-63127II를 사용하였다. 신호 중재부로서는 retriggerable multivibrator가 2개 내장된 74H CT123을 사용하였다.
- 개발된 인터페이스모듈은 1553 통신용송수신기와 트랜스포머 및 TTLIC로 구성 되 므로 제 작이 용이 할 뿐만 아니 라 하드웨 어 만으로 동작하므로 이를 제어 하기 위한 별도의 프로세서가 필요 없다. 제작된 인터페이스 모듈의 성능을 확인하기 위해두 개의 data bus 를 준비하고, BC 로서는 기존의 1553통신을 실험 하기 위해 제작한 prototype board내의 1553 통신 제어기를 이용하였고, DDC사의 .IDEA CARD를 이용하여 RT 기능의 수행과 동시에 송수신된 데이터를 확인하거나통신 상태를 관찰하였다.
- 제작된 인터페이스 모듈의 신호 중재부가 74HCT123 retriggerable monostable multivibrators. 되어 있으므로 이의 출력 트리거신호의 펄스폭은 앞에서 기술한 바와 같이 저항과 캐패시터의 값에 의해 결정된다.
- 수 있도록 구성하였다. 현재 발사통제장비의 전원이 +12V DC를 공급하고 있으므로 이에 부합되는 전원을 사용하는 장치를 선정하였다. 이에 따라 bus interface 소자로써, -12V DC 전원을 사용하며 트랜스포머 커플드 방식을 지원하는 DDC사의 BUS-29854를 사용하였으며 , -12V DC 전원을 사용하며 2채널을 지원하는 송수신부로서 는 DDC사의 BUS-63127II를 사용하였다.
이론/모형
- 0VP-P을 만족 시 키 도록 설계 하여 야 한다. 본 연구에서는 신호의 송수신과 증폭기 능을 만족토록 설계하기 위하여 1553통신용 트랜시버를 이용하였다. 트랜시버는 1553통신 신호를 수신 및 송신한다.
성능/효과
- IDEA CARD를 이용하여 RT 기능의 수행과 동시에 송수신된 데이터를 확인하거나통신 상태를 관찰하였다. 실험 결과설계 제작한 인터페이스 모듈의 성능을 확인하였고, 분리된 data bus 사이의 1553통신이 오류 없이 수행됨을 확인하였다. 실험 중 신호 중재부의 기능 미비로 인하여 통신 불량 상태가 발생되곤 하였는데 그 원인은 다음과 같다.
- 지연이다. 이 지연 시간이 커지게 되면 response timeout error를 유발하게 되 는데 본 실험 의 결과 480ns의 지 연은 response timeout error에 전혀 영향을 주지 않았다. 이 때 IDEA CARD의 시뮬레이션 프로그램의 MONITOR 기능을 이용하여 통신 상태를 확인하였으며, 그림 17에 그 결과를 보였다.
후속연구
- 것으로 생각된다. 개발된 인터페이스 모듈은 MIL-STD-1553 통신을 하는 체계에서 다양한 network 구조를 제공할 수 있으며, repeater의 역할도 할 수 있으므로 원거리 MIL-STD-1553통신 이 요구되는 장비 에 다양하게 응용될 수 있다.
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