могут повлечь за собой дополни-
тельные расходы.
При частичном обновлении так-
же возникают технические ограни-
чения. Так, в рассматриваемом при-
мере новая система, изготовленная
в 2020 г., должна поддерживать ин-
терфейсы 40-летней давности. Не-
обходимо проверять, в какой мере
это возможно, если эти интерфейсы
не встраивались в новую разработ-
ку изначально. Если частичное об-
новление невозможно, приходится
идти на наиболее дорогой вариант —
полное обновление системы.
Обратная совместимость
Под обратной совместимостью
понимают замену на уровне компо-
нентов, при которой неисправный
компонент заменяют на компонент
более нового типа
(с совместимо-
стью по контактам), который спо-
собен без ограничений выполнить
функциональные и интерфейсные
требования,
предъявлявшиеся
к
старому компоненту.
Если продолжить рассмотрение
примера с компьютером EGL (ко-
торый
не
будет производиться
с
2020 г.), при следовании принци-
пу обратной совместимости новый
блок должен заменить прежний и
быть совместимым по электриче-
ским контактам. Маловероятно, что
этому условию
может удовлетво-
рить компонент, разработанный вне
оборудования переездной сигнали-
зации семейства EBUT, поскольку
в компьютере EGL для управления
периферийными устройствами при-
менялись нестандартные протоко-
лы. Поэтому речь может идти о но-
вой или модернизированной версии
этого компьютера.
В случае новой разработки не-
обходимо
воссоздать
программ-
ное обеспечение платы в новой сре-
де, поскольку использованный ра-
нее ассемблер процессора 8085 (ти-
пичный
для
микроконтроллеров
первого поколения) не будет рабо-
тать в новых компьютерах. Такими
образом, нельзя исключать возмож-
ность новой разработки, однако она
реализуема с большими затратами:
потребность
в
новых
компонен-
тах невелика (они нужны только в
качестве запасных частей), но все
равно необходимо пройти все эта-
пы разработки —
от формирования
технического задания до допуска к
эксплуатации в соответствии с но-
выми нормами.
На
практике для
обеспечения
обратной
совместимости
реали-
стичной
становится
лишь
разра-
ботка
модернизированного
вари-
анта
существующего
компонента.
При этом можно использовать тех-
нологии, основанные на создании
микросхем, специализированных в
соответствии с потребностями за-
казчика. Эта технология, уже дав-
но присутствующая на рынке, в по-
следние два десятилетия развива-
лась синхронно с развитием вычис-
лительной техники и представлена
в настоящее время микросхемами
FPGA (Field Programmable Gate Ar-
ray —
программируемая пользова-
телем вентильная матрица), выпол-
ненными на высоком техническом
уровне.
FPGA
является
быстрым
про-
граммируемым устройством, в ко-
тором
логические
элементы
со-
единены друг с другом и с входа-
ми/выходами
сетевыми
проводя-
щими структурами, позволяющими
реализовать заданный разработчи-
ком функционал.
FPGA поставляются разными из-
готовителями как стандартные ми-
кросхемы и широко используются
Рис. 2. Компьютер EGL с микросхемой
MC 146818, выпуск которой прекращен,
и совместимая по контактам плата с ми-
кросхемой FPGA (справа, фото: Scheidt &
Bachmann)
в самолетостроении и автомобиль-
ной промышленности.
Программирование
FPGA
осу-
ществляется
при
помощи
языка
программирования
VHDL
(Very
High Speed integrated Circuit Hard-
ware
Description
Language),
стан-
дартизированного в
1987 г. доку-
ментом IEEE
1076 и расширенно-
го в 1993 г. документом IEEE 1164.
Для многих микросхем на рынке
предлагаются готовые коды VHDL,
которые позволяют реализовать те
или иные функции.
Применение
FPGA
позволяет
при наличии соответствующего ко-
да VHDL создать замену базовым
микросхемам,
которые
более
не
производятся.
Пример компьютера EGL,
реализованного посредством
FPGA
В начале 2011 г. возникла ситуа-
ция, при которой без объявления
последнего
срока
приобретения
было
прекращено
производство
важной микросхемы, входящей в
состав блока EGL. Речь идет о ми-
кросхеме Motorola МС 146818. При
помощи схемы FPGA. изготовлен-
ной компанией Altera, и кода VH-
DL для микросхемы компании Mo-
torola удалось без больших затрат
создать микросхему, совместимую
с ней по электрическим контактам.
Микросхему распаяли на неболь-
шой печатной плате, которую мож-
но впаять в исходную плату ком-
пьютера
EGL.
После завершения
разработки и получения положи-
тельного заключения устройство
было допущено к эксплуатации Фе-
деральным железнодорожным бю-
ро Германии (ЕВА). С осени 2011 г.
компьютеры EGL изготавливают с
использованием новой микросхе-
мы (рис. 2).
Этот пример демонстрирует, что,
используя
соответствующий
ин-
струментарий, можно решить про-
блемы
устаревания
компонентов
электронных устройств СЦБ, при
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2012, № 12
47
предыдущая страница 48 Железные дороги мира 2012 12 читать онлайн следующая страница 50 Железные дороги мира 2012 12 читать онлайн Домой Выключить/включить текст