傳統的艦載雷達計算機系統通常采用雙機（A,B)體制，A機負責數據采集、數據跟蹤、數據解算，是任務(wù)計算機。B機則負責數據的顯示和操控、雷達綜合態(tài)勢、操作接口，是人機接口計算機。雙機通過(guò)共享存儲區交換數據。在這種系統中，雙機都采用軍用加固機，A機與雷達接口板、天線(xiàn)方位接口板等相連，而B(niǎo)機需要控制操作多種接口板卡，如顯示接口板、對外接口板、數據存儲板、網(wǎng)絡(luò )接口板等。同時(shí)系統中還存在各種用于控制雷達分機的小系統，如伺服系統;提供艦艇經(jīng)緯度信息的GPS系統，這些小系統與B機之間通過(guò)串口進(jìn)行通信?？梢?jiàn)，傳統計算機系統組成板卡多、各板卡功能單一、系統組成結構復雜、可靠性差、且數據交換效率低，在多批目標的情況下，可能無(wú)法完成數 據交換與跟蹤結算。

 

 

新的計算機系統由2個(gè)單板計算機組成。任務(wù)計算機與人機接口計算機的硬件構成完全相同，他們通過(guò)內部不同的軟件來(lái)完成各自的功能。任務(wù)計算機主要通過(guò)FPGA雷達接口采集數據，并對數據進(jìn)行目標檢測錄取，跟蹤解算。由于采用了高速CPU與大規模FPGA，極大地提高了數據的處理能力與速度。人機接口計算機負責光柵顯示控制、雷達操控、數據存儲、同時(shí)完成各種對外接口的操作。任務(wù)計算機與人機接口計算機通過(guò)雙口RAM、網(wǎng)絡(luò )或高速總線(xiàn)進(jìn)行數據交換。

如圖1所示，計算機板由SmartModule計算機模塊、顯示接口、對外接口、雷達操控、電子盤(pán)、網(wǎng)絡(luò )、雙口RAM、FPGA等部分構成。很明顯，與老的系統相比，新系統的組成板卡大大減少，集成度增強，原來(lái)很多接口板的功能現在全部和并在一塊計算機板上，這樣提高了系統的可靠性與易維護性，由于采用了網(wǎng)絡(luò )，系統對外通信效率大大提高。

 

 

 

 

SmartModule雖然兼容PC/AT系統，但其本身的功能還不完備，還需要進(jìn)行相應的擴充，才能滿(mǎn)足作為雷達計算機的嵌入式應用?；赟martModule的計算機板主要包含以下部分：SmartModuleP5PC-266模塊、雷達操控接口、顯示接口、電子盤(pán)、雙口RAM、對外接口、網(wǎng)絡(luò )接口、中斷擴展等。

 

下面簡(jiǎn)要介紹其主要部分：
 

(1)電子盤(pán) 大容量的存儲空間是進(jìn)行系統軟件安裝、程序調試、數據存儲所必需的，因此系統采用M-system公司的DOC2000系列電子盤(pán)進(jìn)行擴展，存儲容量2M～1GB。DOC系列電子盤(pán)尺寸小、接口簡(jiǎn)單、容量大，已成為嵌入式應用的首選存儲類(lèi)型。DOC2000外觀(guān)如圖2所示。

 

圖2：DOC2000外觀(guān)圖

 

(2)對外接口 為了和其他設備進(jìn)行數據通訊與操控，如GPS設備、導彈指揮儀、平臺羅徑、記程儀、觸摸屏、鼠標等。在當前網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有普遍應用時(shí)，保留多個(gè)串、井口供用戶(hù)使用是必須的。因此系統采用TI公司的TLl6C554芯片在板上擴展了8個(gè)RS232/422串口。

(3)網(wǎng)絡(luò )接口 采用Intel公司的82559雙冗余的10/100M自適應網(wǎng)卡是本系統的一個(gè)亮點(diǎn)。

(4)中斷擴展 由于SmartModule模塊本身具有16級中斷，而且他內部又使用了其中的大部分中斷，對用戶(hù)而言，可用的中斷數目較少，因此要對中斷進(jìn)行擴充。系統采用FPGA對中斷進(jìn)行了擴展。

(5)FPGA 完成雷達接口、數據檢測錄取、譯碼、中斷擴展等功能。大規模的可編程邏輯器件的使用大大節省了空間，提高了效率。

 

SmartModule模塊簡(jiǎn)介
 

SmartModule模塊是小型化單片PC系統單元，類(lèi)似現今世界流行的單芯片系統 SOC(SystemOnChip)，與標準PC/AT兼容。他具有模塊化、系列化、結構小巧、功能強大、易于后期加固、散熱處理等特點(diǎn)。
 

實(shí)際設計中采用SmartModuleP5PC-266模塊，外觀(guān)如圖3所示。