3.3. Основные направления развития интерфейсов межмодульного обмена для сопряжения рэс

Как следует из анализа архитектуры КБО перспективных самолетов одной из основных проблем при его разработке является рациональная организация обмена информацией между взаимодействующими РЭС. Это привело к разработке и использованию значительного количества стандартов (правил) обмена информацией. Необходимость в разработке единых правил (стандартов) обусловлена еще и тем обстоятельством, что разработка входящих в КБО составных частей выполняется коллективами различных НИИ и КБ, порой находящихся в разных городах. Поэтому, чтобы эти составные части КБО, объединенные на борту самолета, «понимали» друг друга, необходимо, чтобы разработчики ориентировались на единые стандарты. Так, например, в США, начиная с середины 70-х годов прошлого века в качестве единого стандарта авиации, флота и сухопутных войск для организации систем межмодульного обмена рекомендован MIL-1553B, который в настоящее время получил широкое распространение и у нас в стране (ГОСТ 26165.52-87-Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей).

Таким образом, эволюция бортового оборудования и связанные с ней все возрастающие информационные потоки привели к тому, что одну из важнейших ролей начинают играть распределение и передача информации, которые реализуются выбранной архитектурой системы интерфейсов.

3.3.1. Основные понятия и определения

Интерфейс-устройство сопряжения, стык, совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств и правил, обеспечивающих логическое и (или) физическое взаимодействие различных совместно функционирующих устройств.

Интерфейс подразумевает наличие физической и программной компоненты.

Физический интерфейс определяет уровни сигналов, согласование импедансов (полных сопротивлений), синхронизацию временных характеристик процессов и другие физические параметры стыкуемых компонентов.

Программный интерфейс предназначается для согласования процедур или операций, списка общих переменных, областей памяти и т.п.

В качестве примера можно привести интерфейсы, обеспечивающие согласование работы компьютера (его центрального процессора) с такими периферийными устройствами как клавиатура, мышь, джойстик и т.п. Интерфейсы могут выполняться в виде отдельных устройств, либо встраиваться в сопрягаемые устройства.

Пакет-последовательность битов, содержащая данные и сигналы управления, передаваемая и коммутируемая как одно целое.

3.3.2. Модель взаимодействия открытых систем

Как видно из структуры перспективных КБО, они представляют из себя многокомпьютерные комплексы, объединенные в сети. Существуют две концепции создания вычислительных систем. Первая основана на том, что распределенные РЭС взаимодействуют между собой непосредственно, что, естественно, требует, чтобы каждое из них содержало в себе средства, позволяющие понимать действия других РЭС. Недостатки такой концепции – излишняя громоздкость и отсутствие гибкости. Действительно, невозможно создать компактную сетевую операционную систему для всех возможных типов взаимодействующих процессов. Кроме того, включение в сеть новых процессов, отличающихся от действующих, каждый раз требует модификации системы. Поэтому распространение получила другая концепция, предусматривающая взаимодействие процессов не непосредственно друг с другом, а через некоторую функциональную среду, в которой выполняются определенные и единые для всех процессов правила их взаимодействия в сети. В этом случае на каждый процесс возлагается понимание Действия функциональной среды.

Действительно, при обмене информацией между компьютерами сеть выполняет множество функций, которые можно разделить на группы по тем или иным признакам. Пользователю не важно, каким образом осуществляется связь. Он из своей прикладной программы обращается к сетевому ресурсу (например, к удаленному диску или удаленной задаче) и получает доступ к нему. Как это происходит – пользователю безразлично. Однако на самом деле при этом его запрос преобразуется в нужный для сети формат, осуществляется захват сети (арбитраж), передаваемая информация разбивается на пакеты, кодируется, преобразуется в нужные электрические (электромагнитные) сигналы и передается в сеть. На приемной стороне происходит обратное преобразование. Но для пользователя это происходит незаметно или, как еще говорят, прозрачно.

Для этих целей Международной организацией стандартов (МОС) разработана модель открытой системы обмена информацией OSI (Open System Interchange). Термин «открытая система» в данном случае означает, что система может наращиваться, в частности, связываться с другими системами без ее модификации (изменения).

Модель OSI разбивает все функции открытых систем на семь уровней (это однако не значит, что разбивать их можно только так). Каждый более высокий уровень опирается на все нижестоящие и использует их в своих целях;