Многофункциональный абонентский терминал
Полезная модель относится к области вычислительной техники, а именно, к подвижным (носимым) комплексам средств. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей в части сопрягаемости с комплексом вспомогательной подключаемой аппаратуры, доступа к интерфейсам специализированных машин при оптимальных массогабаритных показателях аппаратуры. Устройство содержит стык Ethernet (1), два ядра обработки сигналов (2, 47), два контроллера Ethernet (3, 4), два стыка RS-232 (5, 6), стык USB (7), разъем питающий 27 В (8), два запоминающих устройства (9, 10), две энергозависимые памяти (11, 13), три шины (12, 39, 40), блок зарядно-коммутационный (14), контроллер питания (15), аккумуляторный блок (16), два вторичных источника питания (17, 46), магниторезистивный модуль (18), клавиатуру (19), блок антенный (20), навигационный приемник (21), дисплей (22), сенсорную панель (23), четыре контроллера SPI (24, 25, 32, 41), пять контроллеров RS-232 (26, 27, 37, 38, 43), контроллер USB (28), контроллер шины (29), контроллер I2С (30), контроллер сенсорной панели (31), контроллер дисплея (33), два контроллера прерывания (34, 42), блок повторителей (35), мост (36), блок регистров (44), контроллер клавиатуры (45) и ключ (48).
Заявляемая полезная модель относится к области вычислительной техники, а именно, к подвижным (носимым) комплексам средств управления в сетях связи различного назначения.
Известен мобильный терминал, описанный в [1], имеющий интерфейс пользователя, образованный контроллером, дисплеем и многоходовым устройством ввода для перемещения по информации и выбора информации на указанном дисплее, причем указанный контроллер адаптирован в текущем контексте среди множества возможных контекстов делать различные логические операции доступными для их выбора пользователем посредством соответствующих ассоциированных с ними физических воздействий на указанное многоходовое устройство ввода и представлять для логической операции, доступной в текущем контексте, информацию на указанном дисплее, служащую для указания физического воздействия, с которым ассоциирована указанная логическая операция, а также для пояснения этой логической операции.
Известен персональный терминал связи, описанный в [2], имеющий корпус, выполненный в виде соединенных между собой петлями первой и второй половины, и работающий в открытом и закрытом положениях, содержащий средство мобильного телефона, включающее в себя экран телефонного дисплея, клавиатуру для введения команд и данных, которые отображаются на упомянутом экране телефонного дисплея, и выключатель питания телефона, независимо запитывающий упомянутое средство мобильного телефона, средство персонального цифрового секретаря, электронно подключенное к упомянутому средству мобильного телефона и содержащее первое запоминающее устройство для хранения первого набора прикладного программного обеспечения, второе запоминающее устройство для хранения первого набора данных, процессор для выполнения операций над упомянутым первым набором данных с использованием упомянутого первого набора прикладного программного обеспечения и выключатель питания персонального цифрового секретаря, независимо запитывающий упомянутое средство персонального цифрового секретаря, источник питания для снабжения электрической мощностью упомянутое средство мобильного телефона и упомянутое средство персонального цифрового секретаря, модем для пропускания данных между упомянутым средством персонального цифрового секретаря и упомянутым средством мобильного телефона и мобильный интерфейс данных для пропускания данных между упомянутым средством персонального цифрового секретаря и упомянутым средством мобильного телефона без использования упомянутого модема.
Недостатком вышеупомянутых устройств являются узкие функциональные возможности, не позволяющие организовать интерфейс для взаимодействия технических средств, входящих в состав носимых и возимый комплексов и, как следствие, не позволяющие реализовать требуемые оперативно-тактические характеристики по обмену информацией со специальной аппаратурой по базовым алгоритмам сопрягаемых систем управления силовых министерств.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является носимый многофункциональный абонентский терминал, описанный в [3], принятый за прототип.
Функциональная схема устройства-прототипа приведена на фиг.1, где приняты следующие обозначения:
3 - контроллер Ethernet (кЕ);
9 - первое запоминающее устройство (ЗУ1);
10 - второе запоминающее устройство (ЗУ 2);
12 - первая шина (Ш1);
26 - контроллер RS-232 (кR);
39 - вторая шина (Ш2);
49 - печатающее устройство;
50 - процессор;
51 - адаптер магистралей;
52 - контроллер стыка С1-И;
531
53k - k контроллеров ввода-вывода;
54154n - n контроллеров стыка С2-ТЛГ;
55 - телеграфный аппарат.
Устройство-прототип содержит процессор 50, первое запоминающее устройство 9, контроллеры ввода-вывода 531,,53k, адаптер магистралей 51, соединенные между собой посредством первой шины 12, второе запоминающее устройство 10 и контроллер Ethernet 3, подключенные к первой шине 12, и узел интерфейсный, содержащий контроллер стыка С1-И 52, контроллер RS-232 26, и не менее двух контроллеров стыка С2-ТЛГ 541 ,,54n, подключенные ко второй шине 39, при этом в качестве одного из устройств ввода-вывода используется печатающее устройство 49, допускающее его применение в полевых условиях, а к выходу одного из контроллеров стыка С2-ТЛГ 541 ,,54n подключен телеграфный аппарат 55, оснащенный трансмиттером и перфоратором.
Недостатком прототипа являются малые функциональные возможности (сопрягаемость с комплексом вспомогательной подключаемой аппаратуры, доступ к интерфейсам специализированных машин и т.д.), не позволяющие реализовать требуемые оперативно-тактические характеристики по автоматизированному управлению одним человеком-оператором. Кроме того, одной из основных проблем электроэнергетического обеспечения устройства-прототипа является проблема обеспечения электропитанием носимых средств связи и заряда аккумуляторного блока при выполнении задач в отрыве от своей базовой инфраструктуры (например, возимых зарядных устройств).
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в разработке устройства, позволяющего оптимально управлять оконечной аппаратурой и источниками электроэнергии (возможность оперативной зарядки с помощью портативных источников питания, например, солнечных батарей; экономичный режим работы, например, отключение части батарей и т.д.), обмениваться данными с другими носимыми устройствами, по возможности не затрагивая радиосредства.
Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей в части сопрягаемости с комплексом вспомогательной подключаемой аппаратуры, доступа к интерфейсам специализированных машин при оптимальных массогабаритных показателях аппаратуры.
Для решения поставленной задачи в известный терминал, содержащий два запоминающих устройства, вход-выход каждого из которых соединен с соответствующим входом-выходом первой шины, а также контроллеры Ethernet и RS-232, вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом второй шины, согласно полезной модели, введены разъем питающий 27 В, блок зарядно-коммутационный, аккумуляторный блок, стык USB, стык Ethernet, два стыка RS-232, два вторичных источника питания, две энергонезависимых памяти, два ядра обработки сигналов, блок повторителей, блок регистров, мост, магниторезистивный модуль, клавиатура, блок антенный, навигационный приемник, дисплей, сенсорная панель, ключ, третья шина, второй контроллер Ethernet, контроллеры питания, USB, шины, I2 С, сенсорной панели, дисплея и клавиатуры, два контроллера прерываний, четыре контроллера RS-232 и четыре контроллера SPI, причем третий вход-выход первой шины соединен с входом-выходом первой энергонезависимой памяти; четвертый вход-выход первой шины соединен с первым входом-выходом контроллера шины; пятый вход-выход первой шины соединен с первым входом-выходом блока повторителей, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом второй энергонезависимой памяти, а третий - с первым входом-выходом моста;
первый вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом первого контроллера SPI, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом первого контроллера Ethernet, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом стыка Ethernet, второй вход-выход которого является первым входом-выходом устройства; второй вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом второго контроллера SPI, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго контроллера Ethernet, второй вход-выход которого соединен с третьим входом стыка Ethernet; четвертый вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом второго контроллера RS-232, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом первого стыка RS-232; пятый вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом контроллера USB, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом стыка USB, второй вход-выход которого является четвертым входом-выходом устройства; шестой вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом контроллера I2С, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом магниторезистивного модуля; седьмой вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом контроллера сенсорной панели, второй вход-выход которого соединен с сенсорной панелью; восьмой вход-выход второй шины соединен с входом-выходом третьего контроллера SPI, выход которого через второй вторичный источник питания соединенный с первым входом дисплеем; девятый вход-выход второй шины соединен с входом-выходом котроллера дисплея, выход которого соединен со вторым входом дисплея; десятый вход-выход второй шины соединен с входом-выходом первого контроллера прерываний; одиннадцатый вход-выход второй шины соединен с входом-выходом первого ядра обработки сигналов; двенадцатый вход-выход второй шины соединен со вторым входом-выходом контроллера шины;
первый вход-выход третьей шины соединен со вторым входом-выходом моста; второй вход-выход третьей шины соединен с входом-выходом второго ядра обработки сигналов; третий вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом третьего контроллера RS-232, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом ключа, четвертый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго стыка RS-232, второй вход-выход которого является вторым входом-выходом устройства; четвертый вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом четвертого контроллера RS-232, второй вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом ключа; пятый вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом контроллера клавиатуры, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом клавиатуры; шестой вход-выход третьей шины соединен с входом-выходом блока регистров; седьмой вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом пятого контроллера RS-232, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом навигационного приемника; восьмой вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом четвертого контроллера SPI, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом контроллера питания; девятый вход-выход третьей шины соединен с входом-выходом второго контроллера прерываний, выход которого соединен с входом первого контроллера прерываний; десятый вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом ключа;
кроме того, выход блока антенного соединен с входом навигационного приемника; выход разъема питающего 27 В соединен с первым входом блока зарядно-коммутационного, выход которого через аккумуляторный блок соединен с первым входом первого вторичного источника питания, выход которого соединен с цепями электропитания терминала; вход-выход первого вторичного источника питания соединен со вторым входом-выходом контроллера питания, выход которого соединен со вторым входом блока зарядно-коммутационного, второй выход которого соединен со вторым входом первого вторичного источника питания; второй выход первого контроллера RS-232 соединен с первым входом-выходом первого стыка RS-232, третий вход-выход которого является третьим входом-выходом устройства; вход разъема питающего 27 В является первым входом устройства, а вход блока антенного - вторым входом устройства.
Функциональная схема заявляемого устройства приведена на фиг.2, где приняты следующие обозначения:
1 - стык Ethernet (E);
2 - второе ядро обработки сигналов (ЯОС2);
3 - первый контроллер Ethernet (кЕ1);
4 - второй контроллер Ethernet (кЕ2);
5 - первый стык RS-232 (R1);
6 - второй стык RS-232 (R2);
7 - стык USB;
8 - разъем питающий 27 В;
9 - первое запоминающее устройство (ЗУ1);
10 - второе запоминающее устройство (ЗУ2);
11 - первая энергонезависимая память (ЭП1);
12 - первая шина (Ш1);
13 - вторая энергонезависимая память (ЭП2);
14 - блок зарядно-коммутационный (БЗК);
15 - контроллер питания (кПТ);
16 - аккумуляторный блок (АБ);
17 - первый вторичный источник питания (ВИП1);
18 - магниторезистивный модуль (ММ);
19 - клавиатура;
20 - блок антенный (БА);
21 - навигационный приемник (НП);
22 - дисплей;
23 - сенсорная панель (СП);
24 - первый контроллер SPI (кS1);
25 - второй контроллер SPI (кS2);
26 - первый контроллер RS-232 (кR1);
27 - второй контроллер RS-232 (кR2);
28 - контроллер USB (кU);
29 - контроллер шины (кШ);
30 - контроллер I2С (кI);
31 - контроллер сенсорной панели (кСП);
32 - третий контроллер SPI (кS3);
33 - контроллер дисплея (кД);
34 - первый контроллер прерываний (кП1);
35 - блок повторителей (БП);
36 - мост;
37 - третий контроллер RS-232 (кR3);
38 - четвертый контроллер RS-232 (кR4);
39 - вторая шина (Ш2);
40 - третья шина (Ш3);
41 - четвертый контроллер SPI (кS4);
42 - второй контроллер прерываний (кП2);
43 - пятый контроллер RS-232 (кR5);
44 - блок регистров (БР);
45 - контроллер клавиатуры (кК);
46 - второй вторичный источник питания (ВИП2);
47 - первое ядро обработки сигналов (ЯОС1);
48 - ключ.
Заявляемое устройство содержит первую шину 12:
- первый вход-выход которой соединен с входом-выходом первого запоминающего устройства 9;
- второй вход-выход которой соединен с входом-выходом второго запоминающего устройства 10;
- третий вход-выход которой соединен с входом-выходом первой энергонезависимой памяти 11;
- четвертый вход-выход которой соединен с входом-выходом контроллера шины 29;
- пятый вход-выход которой соединен с первым входом-выходом блока повторителей 35, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом второй энергонезависимой памяти 13, а третий - с первым входом-выходом моста 36.
Кроме того, заявляемое устройство содержит вторую шину 39:
- первый вход-выход которой соединен с первым входом-выходом первого контроллера SPI 24, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом первого контроллера Ethernet 3, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом стыка Ethernet 1, второй вход-выход которого является первым входом-выходом устройства;
- второй вход-выход которой соединен с первым входом-выходом второго контроллера SPI 25, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго контроллера Ethernet 4, второй вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом стыка Ethernet 1;
- третий вход-выход которой соединен с первым входом-выходом первого контроллера RS-232 26, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом первого стыка RS-232 5, третий вход-выход которого является третьим входом-выходом устройства;
- четвертый вход-выход которой соединен с первым входом-выходом второго контроллера RS-232 27, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом первого стыка RS-232 5;
- пятый вход-выход которой соединен с первым входом-выходом контроллера USB 28, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом стыка USB 7, второй вход-выход которого является четвертым входом-выходом устройства;
- шестой вход-выход которой соединен с первым входом-выходом контроллера I2С 30, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом магниторезистивного модуля 18;
- седьмой вход-выход которой соединен с первым входом-выходом контроллера сенсорной панели 31, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом сенсорной панели 23;
- восьмой вход-выход которой соединен с входом-выходом третьего контроллера SPI 32, выход которого через второй вторичный источник питания 46 соединяется с первым входом дисплея 22;
- девятый вход-выход которой соединен с входом-выходом контроллера дисплея, выход которого соединен со вторым входом дисплея 22;
- десятый вход-выход которой соединен с входом-выходом первого контроллера прерываний 34;
- одиннадцатый вход-выход которой соединен с входом-выходом первого ядра обработки сигналов 47;
- двенадцатый вход-выход которой соединен со вторым входом-выходом контроллера шины 29.
Кроме того, заявляемое устройство содержит третью шину 40:
- первый вход-выход которой соединен со вторым входом-выходом моста 36;
- второй вход-выход которой соединен с входом-выходом второго ядра обработки сигналов 2;
- третий вход-выход которой соединен с первым входом-выходом третьего контроллера RS-232 37, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом ключа 48, четвертый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго стыка RS-232 6, второй вход-выход которого является вторым входом-выходом устройства;
- четвертый вход-выход которой соединен с первым входом-выходом четвертого контроллера RS-232 38, второй вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом ключа 48;
- пятый вход-выход которой соединен с первым входом-выходом контроллера клавиатуры 45, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом клавиатуры 19;
- шестой вход-выход которой соединен с входом-выходом блока регистров 44;
- седьмой вход-выход которой соединен с входом-выходом пятого контроллера RS-232 43, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом навигационного приемника 21;
- восьмой вход-выход которой соединен с входом-выходом четвертого контроллера SPI 41, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом контроллера питания 15;
- девятый вход-выход которой соединен с первым входом-выходом второго контроллера прерываний 42, выход которого соединен с входом первого контроллера прерываний 34;
- десятый вход-выход которой соединен с первым входом-выходом ключа 48.
Кроме того, выход блока антенного 20 соединен с входом навигационного приемника 21. Разъем питающий 27 В 8 последовательно соединен с блоком зарядно-коммутационным 14, аккумуляторной батареей 16 и первым входом первого вторичного источника питания 17, выход которого соединен с цепями электропитания терминала (блоков устройства). Вход-выход первого вторичного источника питания 17 соединен со вторым входом-выходом контроллера питания 15, выход которого соединен со вторым входом блока зарядно-коммутационного 14, второй выход которого соединен со вторым входом первого вторичного источника питания 17.
Вход разъема питающего 27 В 8 является первым входом устройства, а вход блока антенного 20 - вторым входом устройства.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Учитывая, что заявляемое устройство, имеющее уменьшенные массо-габаритные показатели предназначено для выполнения более расширенных функций, чем устройство-прототип, терминал выполнен в виде многопроцессорной системы на основе ПЛИС. Вместо одного высокопроизводительного процессора в них используется распределенная архитектура из нескольких более простых и менее мощных процессоров, каждый из которых выполняет только определенную часть общей задачи (маршрутизация, фильтрация, учет графика, работа с несколькими сетевыми интерфейсами одновременно). Данная структура, в отличие от устройства-прототипа, повышает производительность, надежность и безопасность системы.
ЯОС2 2 является адаптером (обеспечивает требуемое большее количество портов с требуемыми функциями ввода-вывода [4]) для ЯОС1 47, соответственно, и осуществляют преобразование поступающих данных от ЯОС1 47 в IP-пакеты.
Блоки, связанные Ш2 39 (кS1 24, кS2 25, кR1 26, кR2 27, кU 28, кШ 29, к1 30, кСП 31, кS3 32, кД 33, кП1 34, ЯОС1 47), составляют один из сегментов данной структуры, и в целом могут быть выполнены в виде системы на кристалле, например серии ARM9 [5].
Блоки, связанные Ш3 40 (кR3 37, кR4 38, кR5 43, кS4 41, кП2 42, ЯОС2 2, БР 44, кК 45, ключ 48), составляют другой сегмент данной структуры и в целом могут быть выполнены в виде системы на кристалле, например XC3S400-4PQ208I [13].
Для связи обоих сегментов через Ш1 12 на разных уровнях модели OSI используются БП 35 и мост 36. Для возможности последовательной обработки запросов на прерывание от различных устройств (в том числе через адаптер ЯОС2 2), кП1 34 и кП2 42 формируют комбинацию управляющих сигналов между сегментами, необходимых для выполнения процедуры обработки прерываний. БР 44 содержит регистры общего назначения, которые реализуют внутреннюю память и используются для оперативного хранения как данных, так и адресов.
После включения устройства происходит загрузка программного обеспечения (ПО) для управления различными подключаемыми устройствами. Этот процесс происходит в два этапа - первичная загрузка и вторичная загрузка. На первом этапе происходит загрузка ПО из ЭП2 13 в ЗУ1 9, с целью последующей загрузки вторичного загрузчика операционной системы. Затем ПО, загруженное в ЗУ1 9, находит вторичный загрузчик в ЭП1 11, загружает его в ЗУ2 10 и запускает его.
Обмен между устройствами памяти обеспечивается с помощью параллельной шины Ш1 12, контроллер которой кШ 29 выполняет роль блока управления памятью и служит для связи устройств памяти с ЯОС1 47, который в данном случае играет роль центрального процессора. Учитывая необходимость адресации со вторым сегментом при загрузке ПО, ЭП2 13 связан с Ш1 12 не напрямую, а через БП 35.
Построение ПО позволяет адаптивно после включения питания определять тип подключенного устройства. Программа сама выбирает способ управления терминала. Например, в качестве оконечной аппаратуры (ОА) для подключения к предлагаемому устройству может быть использованы: лазерное дальномерно-угломерное устройство, радиолокационная станция и т.п. Учитывая, что все возможные типы ОА имеют различные типы данных с различными скоростями передачи (в том числе и настолько большие, что они не могут быть обработаны принимающим устройством):
а) для предотвращения потерь части передаваемых данных введена возможность управление потоком с помощью ЯОС1 47 через кR3 37;
б) для обработки и вывода на экран изображений введена возможность буферизации потока с помощью ЯОС1 47 через кК4 38.
Само ПО должно заменяться или модернизироваться через R1 5 при управлении кR2 27. При этом новое ПО поступает в виде защищенного файла в ЯОС1 47, и проверяется на аутентичность.
Клавиатура 19 предназначена для непосредственного ввода информации от пользователя в устройство и обеспечивает включение/выключение устройства при управлении кК 45, а подсветка клавиатуры 19 обеспечивается с помощью команды управления, поступающей от ЯОС1 47 через Ш2 39 и ЯОС2 2 на кК 45.
Вводимая с клавиатуры 19 информация попадает в ЯОС1 47 через ЯОС2 2. В ЯОС1 47 происходит обработка информации с последующей подачей:
1) через Е 1, который является интерфейсом устройства, на локальную вычислительную сеть (ЛВС);
2) через R1 5, который является интерфейсом устройства, на иную ЭВМ;
3) через стык USB 7, который является интерфейсом устройства, на USB-ведомые устройства;
4) через ЯОС2 2 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для ЯОС1 47) и R2 6, который является интерфейсом устройства, на ОА;
5) на дисплей 22 для визуального отображения информации. Направление поступления информации определяется ЯОС 1 47, которое для этого посылает сигнал управления через Ш2 39 соответствующим контроллерам: кU 28 (для стыка USB 7), кR1 26 (для стыка R1 5), кЕ1 3 и кЕ2 4 (для Е 1), кR3 37 или кR4 38 (для R2 6), кД 33 (для дисплея 22), причем кЕ1 3 и кЕ2 4 подключаются к ЯОС1 47 через кS1 24 и кS2 25, соответственно (кS1 24 - Master («Ведущий») для кЕ1 3 - Slave («Ведомый»), кS2 25 - Master для кЕ2 4 - Slave).
СП 23 предназначена для непосредственного ввода информации от пользователя в устройство с помощью кСП 31, который при подаче сигналов управления на СП 23 обнаруживает факт касания, определяет координаты точки касания и передает их в ЯОС1 47, где происходит обработка информации с последующей подачей:
1) через Е 1, который является интерфейсом устройства, на ЛВС;
2) через R1 5, который является интерфейсом устройства, на иную ЭВМ;
3) через стык USB 7, который является интерфейсом устройства, на USB-ведомые устройства;
4) через ЯОС2 2 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для ЯОС1 47) в R2 6, который является интерфейсом устройства, на ОА;
5) на дисплей 22 для визуального отображения информации.
Дисплей 22 предназначен для непосредственного вывода информации для визуального наблюдения, а его подсветка обеспечивается с помощью команды управления, поступающей от ЯОС1 47 через Ш2 39 к ВИП2 46, который подключается к ЯОС1 47 через к53 32.
В процессе работы устройство получает данные через интерфейсы устройства:
1)Е1 от ЛВС;
2) R1 5 от иной ЭВМ;
3) R2 6 от ОА;
4) стык USB 7 от USB-ведомых устройств.
Направление поступления данных определяется ЯОС1 47, которое для этого посылает сигнал управления через Ш2 39 соответствующим контроллерам: кU 28 (для стыка USB 7), кR1 26 (для стыка R1 5), кЕ1 3 и кЕ2 4 (для Е 1), кR3 37 или кР4 38 (для R2 6), причем кЕ1 3 и кЕ2 4 подключаются к ЯОС1 47 через кS1 24 и кS2 25, соответственно кS1 24 - Master для кЕ1 3 - Slave, кS2 25 - Master для кЕ2 4 - Slave).
Сигналы глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС L1 (код стандартной точности согласно ИКД ГЛОНАСС) и GPS NAVSTAR L1 (С/А код согласно ICD GPS) принимаются БА 20, откуда поступают в НП 21, где по ним определяется координаты собственного местоположения в системах П3-90, СК-42, СК-95 или WGS-84 и точное время (UTC(SU)) или UTC(USNO) [7]. Включение и выключение НП 21 производится ЯОС1 47 через ЯОС2 2 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для ЯОС1 47). Для этого ЯОС1 47 посылает сигнал управления через Ш2 39 контроллеру кR5 43.
Навигационная информация через ЯОС2 2 (который, в данном случае, выполняют функцию адаптера для ЯОС1 47) поступает в ЯОС1 47, где происходит ее обработка. Затем обработанные данные из ЯОС1 47 поступают:
1) через Е 1, который является интерфейсом устройства, на ЛВС;
2) через R1 5, который является интерфейсом устройства, на иную ЭВМ;
3) через стык USB 7, который является интерфейсом устройства, на USB-ведомые устройства;
4) через ЯОС2 2 (который, в данном случае, выполняет функцию адаптера для ЯОС1 47), где происходит их преобразование в IP-пакеты, в R2 6, который является интерфейсом устройства для возможного подключения ОА;
5) на дисплей 22 для визуального отображения информации.
Направление поступления обработанных данных определяется ЯОС 1 47, которое для этого посылает сигнал управления через Ш2 39 соответствующим контроллерам: кU 28 (для стыка USB 7), кR1 26 (для стыка R1 5), кЕ1 3 и кЕ2 4 (для Е 1), кR3 37 или кR4 38 (для R2 6), кД 33 (для дисплея 22), причем кЕ1 3 и кЕ2 4 подключаются к ЯОС1 47 через кS1 24 и кS2 25, соответственно (кS1 24 - Master для кЕ1 3 - Slave, кS2 25 - Master для кЕ2 4 - Slave).
Направление движения относительно направления на север определяется в ММ 18, поступает в ЯОС1 47, откуда двоичный цифровой код (представляющий собой преобразование угла между направлением на северный магнитный полюс и направлением движения объекта) может быть передан аналогично информации от блока 19. Управление включением/выключением MM 18 осуществляется с помощью команды управления, поступающей от ЯОС1 47, которое для этого посылает сигнал управления через Ш2 39 на кI 30.
Цепи электропитания узлов устройства питаются от ВИП1 17, преобразующего электроэнергию или от АБ 16, или от внешнего источника, в качестве которого может выступать, например, бортсеть автотранспортного средства).
Блок кПТ 15 выполнен в виде микроконтроллеров, которые имеют конструктивно встроенный SMBus-интерфейс, с помощью которого может быть осуществлен последовательный протокол обмена данными для устройств питания.
Требуемый режим подачи энергии для ВИП1 17 определяется кПТ 15, который получает сигналы ВИП1 17 и таким образом определяет, какой требуется режим питания. На основании сигналов, поступаемых от ВИП1 17, блок кПТ 15 обеспечивает автоматический контроль за состоянием АБ 16 (оставшаяся емкость, температура, количество использованных циклов заряд-разряд, и т.д.) в процессах заряда и формировки, а также автоматическое управление этими процессами на основе данных о состоянии АБ 16, что, в свою очередь, обеспечивает полный заряд АБ 16 и исключает его перезаряд, обеспечивает выявление неисправных батарей в АБ 16, что существенно увеличивает срок их службы.
Для визуального наблюдения за режимом подачи энергии по запросу от ЯОС1 47, блок кПТ 15 (Master) через кS4 41 (Slave) посылает на дисплей 22 информацию о состоянии АБ 16.
Дисплей 22 предназначен для непосредственного вывода информации для визуального наблюдения, а его подсветка обеспечивается с помощью команды управления, поступающей от ЯОС1 47 через Ш2 39 к ВИП2 46, который подключается к ЯОС1 47 через кS3 32.
БЗК 14 предназначен для заряда АБ 16 и питания аппаратуры связи в буфере с батареями АБ 16. На основании контроля за состоянием АБ 16, кПТ 15 вырабатывает управляющий сигнал для БЗК 14, позволяя заряжать определенные батареи в АБ 16.
В качестве USB-ведомых устройств, для подключения к предлагаемому устройству может быть использована внешняя энергонезависимая память и т.п.
ММ 18 может быть реализован, например, как один из полностью интегрированных цифровых компасов, описанных в [8]. НП 21 может быть реализован как один из модулей навигации, описанный в [7]. Блок 15 может быть реализован как один из контроллеров семейства C8051Fxxx, описанных в [12], а блоки 3 и 4 - как один из контроллеров семейства ENC28J60, описанных в [15]. Блоки 11 и 13 могут быть реализованы как один из электронных компонентов серии Am29LV160DB, описанных в [9], или серии NAND Flash, описанных в [6], а блоки 9 и 10 - как один из SDRAM, описанных в [11].
БЗК 14 может быть реализован с помощью микроконтроллеров семейства PIC12F6XX, описанных в [14]. В качестве радиостанции может выступать любая мобильная радиостанция, например, радиостанции комплекса "Дуэт", описанные в [10].
Заявляемое устройство позволит снизить массу индивидуальных носимых комплектов, увеличить время работы от одной батареи, расширить функциональные возможности экипировки в части навигации (электронный компас), номенклатуры (портативного модуля 802.11.) и количества внешних интерфейсов, что в целом обеспечит пользователям возможность автоматизации управления, решение прикладных расчетных задач и задач ориентирования на местности, в том числе и в составе оборудования специализированных машин.
Источники информации:
1. Заявка РФ на изобретение 
2007124188 "Мобильный терминал с усовершенствованным интерфейсом пользователя и соответствующие способы", Нокиа Корпорейшн, 2007 г.
2. Заявка РФ на изобретение 98106502 "Персональный терминал связи", Нгуен Нам.Д., 1998 г.
3. Патент РФ на изобретение 2416880 "Многофункциональный тактический терминал", Васильев А.И., Волкодаев Б.В., Ермиков С.И., Кожин Ю.И., 2009 г.
4. "Полезные схемы с применением микроконтроллеров и ПЛИС", Вальпа О.Д., 2006 г.
5.http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/productList.do?fm ly_id=836&xFmly_id-229
6.http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/products/flash/Products_NANDFlash.html
7. http://www.glonassgsm.ru.
8. http://www.ssec.honeywell.com/magnetic.
9.http://smanuals.ru/datasheets/index.html?search_mode=manufacturer&man ufacturer=AMD
10. http://sozvezdie.su.
11.http://www.micron.com/partscatalog.html?categoryPath=products/paramet ric/DRAM/SDRAM
12. http://silabs.ru/index.php
13. http://www.plis.ru/index.php
14. http://www.microchip.ru/d-sheets/41190.htm:PIC12F675:1х1
15.http://www.microchip.com/ParamChartSearch/chart.aspx?branchid=1103 S&mid=11
Многофункциональный абонентский терминал, содержащий два запоминающих устройства, вход-выход каждого из которых соединен с соответствующим входом-выходом первой шины, а также контроллеры Ethernet и RS-232, первый вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом второй шины, отличающийся тем, что введены разъем питающий 27 В, блок зарядно-коммутационный, аккумуляторный блок, стык USB, стык Ethernet, два стыка RS-232, два вторичных источника питания, две энергонезависимых памяти, два ядра обработки сигналов, блок повторителей, блок регистров, мост, магниторезистивный модуль, клавиатура, блок антенный, навигационный приемник, дисплей, сенсорная панель, ключ, третья шина, второй контроллер Ethernet, контроллеры питания, USB, шины, I2C, сенсорной панели, дисплея и клавиатуры, два контроллера прерываний, четыре контроллера RS-232 и четыре контроллера SPI, причем третий вход-выход первой шины соединен с входом-выходом первой энергонезависимой памяти; четвертый вход-выход первой шины соединен с первым входом-выходом контроллера шины; пятый вход-выход первой шины соединен с первым входом-выходом блока повторителей, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом второй энергонезависимой памяти, а третий - с первым входом-выходом моста;
первый вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом первого контроллера SPI, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом первого контроллера Ethernet, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом стыка Ethernet, второй вход-выход которого является первым входом-выходом устройства; второй вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом второго контроллера SPI, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго контроллера Ethernet, второй вход-выход которого соединен с третьим входом стыка Ethernet; четвертый вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом второго контроллера RS-232, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом первого стыка RS-232; пятый вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом контроллера USB, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом стыка USB, второй вход-выход которого является четвертым входом-выходом устройства; шестой вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом контроллера I2C, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом магниторезистивного модуля; седьмой вход-выход второй шины соединен с первым входом-выходом контроллера сенсорной панели, второй вход-выход которого соединен с сенсорной панелью; восьмой вход-выход второй шины соединен с входом-выходом третьего контроллера SPI, выход которого через второй вторичный источник питания соединен с первым входом дисплея; девятый вход-выход второй шины соединен с входом-выходом котроллера дисплея, выход которого соединен со вторым входом дисплея; десятый вход-выход второй шины соединен с входом-выходом первого контроллера прерываний; одиннадцатый вход-выход второй шины соединен с входом-выходом первого ядра обработки сигналов; двенадцатый вход-выход второй шины соединен со вторым входом-выходом контроллера шины;
первый вход-выход третьей шины соединен со вторым входом-выходом моста; второй вход-выход третьей шины соединен с входом-выходом второго ядра обработки сигналов; третий вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом третьего контроллера RS-232, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом ключа, четвертый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом второго стыка RS-232, второй вход-выход которого является вторым входом-выходом устройства; четвертый вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом четвертого контроллера RS-232, второй вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом ключа; пятый вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом контроллера клавиатуры, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом клавиатуры; шестой вход-выход третьей шины соединен с входом-выходом блока регистров; седьмой вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом пятого контроллера RS-232, второй вход-выход которого соединен с входом-выходом навигационного приемника; восьмой вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом четвертого контроллера SPI, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом контроллера питания; девятый вход-выход третьей шины соединен с входом-выходом второго контроллера прерываний, выход которого соединен с входом первого контроллера прерываний; десятый вход-выход третьей шины соединен с первым входом-выходом ключа;
кроме того, выход блока антенного соединен с входом навигационного приемника; выход разъема питающего 27 В соединен с первым входом блока зарядно-коммутационного, выход которого через аккумуляторный блок соединен с первым входом первого вторичного источника питания, выход которого соединен с цепями электропитания терминала; вход-выход первого вторичного источника питания соединен со вторым входом-выходом контроллера питания, выход которого соединен со вторым входом блока зарядно-коммутационного, второй выход которого соединен со вторым входом первого вторичного источника питания; второй выход первого контроллера RS-232 соединен с первым входом-выходом первого стыка RS-232, третий вход-выход которого является третьим входом-выходом устройства; вход разъема питающего 27 В является первым входом устройства, а вход блока антенного - вторым входом устройства.
