直升机机载电子设备工作原理（直升机的机载设备）

直升机机载电子设备APM2010计算机模块工作原理-C

直升机机载电子设备APM2010计算机模块虚拟化仪表试验器设计-4

编写:贺军

1、概述：

“直升机机载电子设备APM2010计算机模块”

是一个电源有故障时可无源工作的数字计算机。其具有先进的技术能够根据直升机航空的模块化概念提供高度集成的系统。

APM2010计算机模块是能够满足4轴AP系统要求的计算机系列的基础。

APM2010计算机模块用于指挥直升机的飞行控制，在稳定和控制增强，长期姿态保持，和专用的上部模式。

根据软件实现和硬件选项，APM2010计算机模块是一台AFCS计算机，它为一个单纯的四轴AFCS提供了功能。

两个相同的APM2010计算机模块可以与已构建的故障操作“热备件”配置相关联，从而提高应用程序的可靠性。

APM2010计算机模块生成不同的控制器，以实现并行执行器和串联执行器。APM2010计算机模块可以通过SAS 2000计算机与EHA接口，或直接与SEMA接口。

它应与传统或智能修剪执行器接口。

APM2010计算机模块是APM2010自动驾驶模块的硬件部分。

“直升机机载电子设备APM2010计算机模块虚拟化仪表试验器”是检测和试验“APM2010计算机模块”各项技术指标的试验器。

试验器应用于检测的“APM2010计算机模块”适用于制造商的零件号：

416-00297-300

416-00297-300/A

416-00297-301

检测程序编程按照直升机维护手册“22-29-90”编写检测程序。

“直升机机载电子设备APM2010计算机模块虚拟化仪表试验器”系统连接如图所示：

直升机机载电子设备APM2010计算机模块虚拟化仪表试验器设计-4

直升机机载电子设备APM2010计算机模块工作原理-C

2.B.（3）、APM2010计算机的输入和输出免受闪电瞬变的保护如下：

PIN注入测试	波形	电平	V/A
电源线路	5A	4V	750 V/750 A
信号线	2或5A	4V	750 V/150 A

APM2010计算机的输入和输出将根据互连列表中报告的以下代码来防止闪电瞬变。

当存在一个瞬时抑制器时，该代码由一个数字组成，后面是一个字母和另一个数字。

字母AB，或Z分别对应于一个单向的、双向的瞬态抑制器或一个高阻抗保护类型。

最后一个数字定义了保护电路的特性（瞬态抑制器的电压）。

闪电代码	防护等级	夹紧电压
4A1	4	13 V
4A2	4	33 V
4B0	4	66 V
4B1	4	7.5 V
4B2	4	12 V
4Z	4	内部电源设备

闪电瞬态磁化率：

DO-160 D Cat. XXZ4

。波形2级电平4级（750V/750A）。

。波形3（1和10 MHz）4级（1500V/300A）。

。波形5A 电平4级（750V/1500A）。

闪电直接效应：不适用。

静电放电(ESD)：

DO-160 D Cat. A

。脉冲±15 kV（330/150pF）。

C、特点：

（1）、功能和操作特性

(a)、电源特性

28V电源的特点：

APM模块中的每个处理器板都连接到两个28伏直流电源。当两个电源出现故障时，计算机仍由其他电源供电，并正常运行。

28V电源输入接口概况图1：

在28V电源下，最大功率消耗必须小于35W，没有修剪单元电源和离散输出负载。

电源的低阈值为16伏，最大电压为32.2伏。

7V/2.3kHz电源的特点：

处理器板1在俯仰轴和偏航轴上提供飞行控制位置的选择，而处理器板2在滚动轴和集体轴上提供飞行控制位置的选择。

接收电源采用正弦替代信号的形式，其特征为：

。输出电压：7 V RMS±5%。

。频率：2.3 kHz±5%。

。输出电流：最大50mA。

LRVDT电源输出接口的概要，见图2：

12伏直流电源的特点：

每个处理器板具有通过12伏直流电源供电稳压器的能力。

12伏直流电源的特点为：

。输出电压：11.3V±5%

。输出电流：最大100mA。

12VPOT电源输出接口的概要图3：

(b)、接合/接地

电源接地（0V28APM1 / 0V28APM2）与机械接地（金属化 / 外壳）分离，因为电压降进入电源线。由于防雷装置，该共模电压应低于±6V。

信号接地（0VLOG1 / 0VLOG2 / 0VPOT1 / 0VPOT2 /0V2.3kHZ1 / 0V2.3kHZ2）与机械接地（金属化 / 外壳）分离，允许电压降进入电源线。由于防雷装置，该共模电压应低于+/-7V。

电源接地与信号接地进行电流分离，以避免内部电流流动。

电源接地与外壳接地之间的防雷保护等级为4级。

信号接地与外壳接地之间的防雷保护等级为4级。

通过APM模块后侧的弹性接触键假设机架的机箱接地。

为了安全方面，在每个后连接器上都提供了金属化销(METALAPM1、METALAPM2)。印刷电路板与机箱的连接采用螺钉实现连接。

结合 / 接地概念示意图：

图3-1结合/接地概念示意图：

(c)、处理器特性：

该处理能力实现了一个MC68060处理器，与在多功能外围设备配置（“配套模式”）中工作的MC68360相关联。

MC68360在伴随模式下的MC68060基础架构图4:

准从机:

1)、MC68060特性：

68060处理器的功能包括：

。一个具有独立的、解耦的指令和操作数管道的哈佛架构。

。分支预测逻辑具有256个条目，4路集关联，虚拟映射的分支缓存，以提高分支指令的性能。

。一个超级标量管道和对偶整数执行单元，可以实现同时的，但不是无序的，指令执行。

。一个IEEE标准，MC68040，MC68881/882兼容的浮点执行单元。

。双8kb字节缓存（指令缓存、操作符和数据缓存）。

。一个灵活的、高带宽的同步总线接口。

。向上的用户对象代码与MC68040和所有以前的MC68000微处理器兼容。

2)、对MC68360的配套模式的概述：

MC68360四元集成通信控制器(QUICC)是一种通用的单芯片集成微处理器和外围设备组合，可用于多种控制器应用。它特别擅长于交流活动。QUICC是683xx系列的新产品，在设备操作的所有领域都具有更高的性能，具有更高的灵活性和更高的集成性。

在配套模式下，来自MC 68020的“CPU32+”被禁用，另一个外部处理器可以使用所有68360集成外设。此外，QUICC还具有特殊的功能，为外部MC68040/060处理器提供无胶接口。

MC68060-内部架构图5：

3)、核心的主要特点：

下图显示了处理核心的主要特征。

处理器68060	68360 -配套模式
类型：MC68060(CISC) 时钟频率：50MHz 总线时钟频率：25MHz FPU：数据/指令缓存：8KB每个外部数据路径：32位	类型:MC68360 时钟频率：25MHz 外部数据路径：32位
内存	定时器
类型：FLASH EEPROM-(NVM) 数据路径：32位容量：2MB（19个块）等待状态：5 读取突发模式：3、2、2、2。（记录数）	计时器：定时器定期定时器：8位计数器 CPU计时器：从128到1024总线时钟4通用计时器：16位计数器。
类型：SRAM	串行端口
数据路径：32位容量：512KB 等待状态R/W：0 R/W突发模式：2、1、1、1。（克隆号）	串行端口：4个端口使用异步波特率：300K位/秒同步波特率：1M位/秒软件协议：HDLC/UART 电气接口：RS485/RS422
类型：闪存-(NVM)
数据路径：16位容量：1MB 等待状态：4

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