Блок вычислительной системы

Полезная модель направлена на расширении функциональных возможностей блока вычислительной системы. Указанный технический результат достигается тем, что блок вычислительной системы содержит модуль универсального процессора данных (МУПД), модуль последовательных интерфейсов (МПИ), модуль доверенной загрузки и последовательных интерфейсов (МДЗПИ), модуль вторичных источников питания (МВИП), соединенные первым входом-выходом с платой коммутационной, интерфейсы последовательных каналов.

Полезная модель относится к области вычислительной техники и может быть использована в качестве базового программно-аппаратного средства информационно-управляющей системы (ИУС) объектов бронетанковой техники для обеспечения функционирования общесистемного программного обеспечения единой системы управления тактическим звеном и реализации элементов базовых защищенных компьютерных технологий.

Известна электронная вычислительная машина (см. описание патента РФ на изобретение 2272317, МПК G06F 15/00 (2006.01), опубл. 16.08.2004 г. по заявке 2004125141/09 от 16.08.2004 г., патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный Рязанский приборный завод"), которая содержит центральный процессор, перепрограммируемое энергонезависимое запоминающее устройство, энергозависимое запоминающее устройство, устройство ввода-вывода данных, постоянное энергонезависимое запоминающее устройство, предназначенное для однократного занесения в него информации при изготовлении ЭВМ и постоянного хранения ее без возможности изменения в процессе эксплуатации, а также для обеспечения выполнения хранящейся в нем основной программы.

Признак аналога, совпадающий с признаком заявляемого технического решения, - центральный процессор.

Причиной, препятствующей достижению заявляемого технического результата, является то, что данный модуль имеет низкие функциональные возможности и низкое быстродействие.

Известна управляющая ЭВМ (см. описание патента РФ на изобретение 2316807, МПК G06F 9/00 (2006.01), опубл. 10.02.2008 г. по заявке 2005118335/09 от 14.06.2005 г., патентообладатель Открытое акционерное общество "Научно-конструкторское бюро вычислительных систем"), содержащая, по крайней мере, блок управления, входами-выходами соединенный с интерфейсами последовательных каналов, отличающаяся тем, что в нее введены, по крайней мере, блок взаимодействия, блок обработки данных изображения, блок источников питания, системная шина и дополнительные каналы связи, причем, по крайней мере, блоки управления, взаимодействия, обработки данных изображения и источников питания соединены между собой посредством системной шины.

Признаки аналога, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: системная шина (плата коммутационная), соединенный с ней блок источника питания (модуль вторичных источников питания), интерфейсы последовательных каналов.

Причиной, препятствующей достижению заявляемого технического результата, является то, что данный модуль имеет низкие функциональные возможности и низкое быстродействие.

В качестве ближайшего аналога рассмотрена электронная вычислительная машина (см. описание патента РФ на изобретение 2344472, МПК G06F 15/00 (2006.01), опубл. 20.01.2009 г. по заявке 2007120515/09 от 04.06.2007 г., патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный Рязанский приборный завод"), содержащая центральный процессор, один или несколько программируемых процессоров сигналов, одно или несколько устройств ввода-вывода, графический контроллер, шину системной магистрали ЭВМ.

Признаки: центральный процессор и графический процессор в аналоге являются общими признаками, которые представляют модуль универсального процессора данных в заявляемом техническом решении; признак аналога: системная шина магистрали ЭВМ является общим с признаком заявляемого технического решения: плата коммутационная.

Причиной, препятствующей достижению заявляемого технического результата, является то, что данный модуль имеет низкие функциональные возможности и низкое быстродействие.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в расширении функциональных возможностей и повышении быстродействия.

Технический результат, обеспечиваемый при реализации заявляемого технического решения, заключается в административном контроле и общем управлении комплексом управления собственного объекта, включая управление в реальном масштабе времени, осуществление сбора, хранения, обновления и отображения информации, за счет использования разных интерфейсов связи (RS, мультиплексного канала, мультистандартных последовательных портов) и за счет функциональных возможностей модуля универсального процессора данных.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели обеспечивается тем, что в блок вычислительной системы (БВС), содержащий модуль универсального процессора данных (МУПД) и плату коммутационную, дополнительно введены модуль последовательных интерфейсов (МПИ), модуль доверенной загрузки и последовательных интерфейсов (МДЗПИ), соединенные первым входом-выходом с платой коммутационной, и модуль вторичных источников питания (МВИП), выходом соединенный с платой коммутационной, причем МУПД первым входом-выходом соединен с платой коммутационной, причем второй и третий вход-выход модуля универсального процессора данных (МУПД) являются соответственно первым и вторым входом-выходом блока вычислительной системы (БВС) для подключения через интерфейс USB 2.0 и интерфейсы последовательных каналов к внешним устройствам, первый выход МУПД является первым выходом блока вычислительной системы (БВС) для вывода графической информации на внешний монитор через интерфейс XGA, первый вход модуля универсального процессора данных (МУПД) является первым входом блока вычислительной системы (БВС) для ввода и преобразования видеосигнала от внешнего устройства, второй вход и второй выход МУПД являются соответственно вторым входом и вторым выходом блока вычислительной системы (БВС) для подключения к внешним устройствам, выход и второй, третий вход-выход МПИ являются соответственно третьим выходом и третьим, четвертым входом-выходом блока вычислительной системы (БВС) для подключения к внешним устройствам через параллельный интерфейс LPT и расширенные последовательные интерфейсы, вход модуля доверенной загрузки и последовательных интерфейсов (МДЗПИ) является соответственно третьим входом блока вычислительной системы (БВС) для подключения к внешнему аутентифицирующему носителю пользователя через интерфейс TouchMemory, группа входов-выходов со второго по пятый модуля доверенной загрузки и последовательных интерфейсов (МДЗПИ) является соответственно группой входов-выходов с пятого по восьмой блока вычислительной системы (БВС) для подключения к внешним устройствам через мультистандартные последовательные интерфейсы, вход модуля вторичных источников питания (МВИП) является соответственно четвертым входом блока вычислительной системы (БВС) для подключения электропитания от бортовой сети.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором показана структурная схема блока вычислительной системы.

Блок вычислительной системы (БВС) 1 содержит модуль универсального процессора данных (МУПД) 2, модуль последовательных интерфейсов (МПИ) 3, модуль доверенной загрузки и последовательных интерфейсов (МДЗПИ) 4, модуль вторичных источников питания (МВИП) 5, соединенные первым входом-выходом с платой коммутационной 6, причем второй и третий вход-выход МУПД 2 являются соответственно первым и вторым входом-выходом 1₁ и 1₂ БВС 1 для подключения через интерфейс USB 2.0 и интерфейсы последовательных каналов 7 к внешним устройствам, первый вход МУПД 2 является первым входом (Вх.1) БВС 1 для ввода и преобразования видеосигнала от внешнего устройства, первый выход МУПД 2 является первым выходом (Вых.1) БВС 1 для вывода графической информации на внешний монитор через интерфейс XGA, второй вход и второй выход МУПД 2 являются соответственно вторым входом и вторым выходом (Вх.2, Вых.2) БВС 2 для подключения к внешним устройствам, выход и второй, третий вход-выход МПИ 3 являются соответственно третьим выходом (Вых.3) и третьим, четвертым входом-выходом (1₃ и 1₄ ) БВС 1 для подключения к внешним устройствам через параллельный интерфейс LPT 8 и расширенные последовательные интерфейсы 9, вход МДЗПИ4 является соответственно третьим входом (Вх.3) БВС 1 для подключения к внешнему аутентифицирующему носителю пользователя через интерфейс TouchMemory 10, группа входов-выходов со второго по пятый МДЗПИ 4 является соответственно группой входов-выходов с пятого по восьмой (1₅, 1₆, 1₇ и 1₈) БВС 1 для подключения к внешним устройствам через мультистандартные последовательные интерфейсы 11 и 12, вход МВИП5 является соответственно четвертым входом (Вх.4) БВС 1 для подключения электропитания от бортовой сети.

Модуль универсального процессора данных (МУПД) 2 представляет собой функционально законченный процессорный модуль, предназначенный для высокопроизводительной обработки данных под управлением операционной системы. МУПД 2 дополнительно выполняет функции вывода графической информации на внешний монитор через интерфейс XGA по ГОСТ 28406-89, ввода, декодирования и преобразования видеоданных, подаваемых в виде аналогового композитного сигнала по ГОСТ 7845, ввода/вывода звуковой (аудио) информации. Связь с внешними устройствами осуществляется через интерфейсы последовательных каналов 7, типа RS-232, RS-422/485, и через интерфейс USB 2.0.

Модуль последовательных интерфейсов (МПИ) 3 предназначен для обеспечения связи с внешним оборудованием по параллельному интерфейсу LPT 8 и расширенным последовательным интерфейсам 9, типа RS-232.

Интерфейс TouchMemory 10 служит для обеспечения взаимодействия БВС 1 с аутентифицирующим носителем пользователя, подключаемым к сенсорному приемнику TouchMemory внешнего устройства - специализированной панели (на чертеже не показано).

Модуль доверенной загрузки и последовательных интерфейсов (МДЗПИ) 4 предназначен для организации взаимодействия с внешними устройствами посредством мультистандартных последовательных портов 11 и 12, типа RS-232C/422/485, и защиты вычислительных комплексов от несанкционированного доступа посредством использования платы аппаратно-программного модуля доверенной загрузки (на чертеже не показано).

Модуль вторичных источников питания (МВИП) 5 выступает в качестве многоканального стабилизирующего источника вторичного электропитания.

Плата коммутационная 6 объединяет модули БВС 1 интерфейсом CompactPCI.

Блок вычислительной системы (БВС) 1 может функционировать в двух основных режимах: штатном и технологическом.

В штатном режиме работы обеспечиваются решение вычислительных задач и задач управления по программе пользователя (ПП), тестовый контроль блока вычислительной системы (БВС) 1.

Блок вычислительной системы (БВС) 1 приводится в рабочее состояние после подачи напряжения электропитания на МВИП 5. При достижении на выходе МВИП 5 номинального уровня вторичного электропитания, МУПД 2 снимает сигнал аппаратного сброса и под управлением программы начального загрузчика производит инициализацию и начальный тестовый контроль (POST) внутренних аппаратных средств блока вычислительной системы (БВС) 1.

При положительных результатах начального тестового контроля МУПД 2 выполняет передачу управления МДЗПИ 4, при этом осуществляется процедура идентификации и аутентификации пользователя по интерфейсу TouchMemory 10.

Далее производится опрос состояния входа сигнала задания режима работы. Если присутствует сигнал высокого уровня, то МУПД 2 переходит в штатный режим, в котором осуществляет загрузку и запуск операционной системы и прикладных программ пользователя. Если присутствует сигнал низкого уровня, то МУПД 2 переходит в технологический режим работы с ожиданием команд от внешней персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ) по интерфейсу Ethernet 10BASE-T/100BASE-TX (на чертеже не показано).

При отрицательных результатах начального тестового контроля МУПД 2 под управлением программы начального загрузчика производит анализ текущих неисправностей и сигнализирует о них периодическим миганием светодиодным индикатором. Если по результатам анализа текущих неисправностей выявлена возможность продолжения дальнейшей работы, то осуществляется штатная процедура загрузки и запуска. Если характер текущих неисправностей не позволяет продолжить работу, то БВС 1 переходит в режим останова.

Вычислительная система (ВС), содержащая модуль универсального процессора данных (МУПД), соединенный с платой коммутационной, отличающаяся тем, что дополнительно введены модуль последовательных интерфейсов (МПИ), модуль доверенной загрузки и последовательных интерфейсов (МДЗПИ), соединенные первым входом-выходом с платой коммутационной, модуль вторичных источников питания (МВИП), выходом соединенный с платой коммутационной, причем МУПД первым входом-выходом соединен с платой коммутационной, причем второй и третий вход-выход модуля универсального процессора данных (МУПД) являются соответственно первым и вторым входом-выходом вычислительной системы (ВС) для подключения через интерфейс USB 2.0 и интерфейсы последовательных каналов к внешним устройствам, первый выход МУПД является первым выходом вычислительной системы (ВС) для вывода графической информации на внешний монитор через интерфейс XGA, первый вход модуля универсального процессора данных (МУПД) является первым входом вычислительной системы (ВС) для ввода и преобразования видеосигнала от внешнего устройства, второй вход и второй выход МУПД являются соответственно вторым входом и вторым выходом вычислительной системы (ВС) для подключения к внешним устройствам, выход и второй, третий вход-выход МПИ являются соответственно третьим выходом и третьим, четвертым входом-выходом вычислительной системы (ВС) для подключения к внешним устройствам через параллельный интерфейс LPT и расширенные последовательные интерфейсы, вход модуля доверенной загрузки и последовательных интерфейсов (МДЗПИ) является соответственно третьим входом вычислительной системы (ВС) для подключения к внешнему аутентифицирующему носителю пользователя, группа входов-выходов со второго по пятый модуля доверенной загрузки и последовательных интерфейсов (МДЗПИ) является соответственно группой входов-выходов с пятого по восьмой вычислительной системы (ВС) для подключения к внешним устройствам через мультистандартные последовательные интерфейсы, вход модуля вторичных источников питания (МВИП) является соответственно четвертым входом вычислительной системы (ВС) для подключения электропитания от бортовой сети.