[科普中国]-航天数据处理与回收装置

计算机

现代电子技术迅猛发展，使得人们关于机载计算机的总设计思想发生了飞跃，军标MIL-STD-1750和1862就是这种思想的产物。

MIL-STD-1750MIL-STD-1750是16位计算机指令系统结构，是一个抽象通用计算机的标准。可用于16位或32位的定点运算,也可用于32位或48位浮点运算。它总共设计了一百条指令，这对可预见的机载计算任务来说是足够了。基本标准适用于64K字节的主存部件、主存可扩充到一兆字节。

制定本标准的主要出发点是：不是要求一个标准的计算机系统，而是通过对具有主要计算功能的技术方法的标准化，使得软件寿命周期费用大为节省，并促使硬件更快的更新换代，促进电子技术更迅速地渗入到机载计算机之中。

该标准用于研制一组适合任何计算机的通用支持软件，而不管计算机的生产家或生产日期。这样，软件将变为一个标准项目，而当计算机硬件更新时，仅仅是将原有计算如软件转换到新计算机上而已。在现时，利用交叉编译程序在傀使用同一语言的不同版本的机器之间进行翻译是很平常的事情。这祥，新应用软件的开发周期将大为减少，实质上将减少该软件的开发费用。

本标准从1976年开始制定，参考了“稻草人计划”的体系结构，1979年2月公开发表。1

MIL-STD-1862MIL-STD-1862号一个32位指令系统体系结构。美国陆军从1979年开始研制，委托一个大学进行这项工作，很快于1980年3月研制出来并发表了第一个版本。与此同时，美国陆军对适合于本标准的计算机进行招标，但是，大概到1985年可实际使用的计算机才设计出来。

本标准将导致普遍适用的软件支持施的可用性，减少软件开发的冒险性，缩短软件开发周期，并使不同计算机间的软件可换性变得容易。1

数据传输数字机取代模拟机时，它和有关设备之间的数字数据传输占有很大的份量。在模拟系统中由专用的电缆传送数据，同样的信息作为数据字的序列则使用数字数据传输方法进行传输。因此，定义人们公认的数字数据传输标准以确保不同部门制造的系统有相容的接口，是十分必要的。

下面介绍一种典型的数字数据传输标准ARINC429。

ARINC429是一个单信号源多接收器的单向数据传输标准。它在民用航空中得到广泛的应用，但也可作为军用。有时称之为数字信息传输标准。

ARINC429数据总线由单一的带屏蔽的双绞电缆构成，其所有端点和断点则屏蔽接地。数据总线的一个端点接发送部件；接收端点则可多至20个，每个在数据总线上具有“短接线”的构形。

信息可用两个数据传输波段之一进行传输，高速波段为100K位(±1%)/秒，低速为12到14K位(±1%)/秒。

调制是归零点的，即有三个状态存在：高，零，低。由高状态转到零状态表示逻辑“1”，由低状态转到零状态表示逻辑“o”。高状态或低状态在正或负13伏到正或负5伏之间，而零状态则在正负2.5伏之间。所有信息以32位字的形式传送，其中包括一奇偶校验位(用奇校验)。每个字的标志首先传送，而各字之间至少需有4位时的间隙。

32位字中第1至8位是标号；第9和10两位是源/目标标识符；第32位是校验位；第32位之前是信号/状态位组，由2位(30,31)或3位(29,30,31)组成，这取决于数据是国际标准编码，二—十进制编码或2进制编码。第11位到28位或29位用于传送实在的数据。

航天器上每一ARINC429传输部件有一数据总线与其相联接。

该标准结构比较简单，易予实现，缺点是占用空间太多。1

语言通用计算机必须用所编制的程序来完成特定的任务。一直到功20世纪70年代前，机载计算机的程序还是用汇编语言或机器代码来书写，今天，大多数机载计算机都用高级语言编写程序了。

现将世界各国机载计算机用高级语言简介如下。

法国法国军事部门用高级语言LTR编制软件。LTR是法国三军认可的语言。有一个基本编译程序由法国军事当局所维护，LTR在国外没有什么用户，但它今后仍将是法国军用软件优先选用的高级语言。

德国鼓励军用程序供应商们使用Pearl语言，它是西德独自开发和使用的一种高级语言。该语言与其他语言相比有独特之处。它要求有两部分，一是问题部分，定义函数、算法之类，设计得与各类型计算机相容；一是系统部分，描述与硬件和程序接口如何通讯，从而是依赖于机器的。

虽然在西德Pearl语言得到强烈支持，但还是期望有一种国际公认的高级语言来代替它。

美国各种军用数字机的大部分经验与美国的工程计划有关。美国国防部已经给出了所许可使用的语言的清单：Fortean、Cobol、Tacpol、CMS-2、SPL/1、Jovial J3、Jovial J73、Ada。

当前机载应用最多的语言是CMS-2和Jovial J3/J73。CMS-2通常用于美国海军计算机上，例如在F/A-18飞机和天体III直升飞机的AN/AYK-14计算机上，而且，一般说有着广泛的支持设施。Jovial大概是最好用的机载高级语言。这是特别适应于实时处理应用的语言，它主要由ALGOL发展而来。尽管如此，美国空军经由美国国防部主持研制国际公认的高级语言的劲头很大。1