RCM2300在美國(guó)宇航局ASA上的應(yīng)用 德克薩斯州的休斯頓業(yè)余航天組織有這樣一個(gè)任務(wù):在太空活動(dòng)中安全地挑戰(zhàn)業(yè)余太空飛行的技術(shù)壁壘。打破業(yè)余型的火箭飛行高度世界紀(jì)錄,可以幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),但ASA需要一罐多液氧,其他相應(yīng)的東西等等。考慮到有效負(fù)載,Nicolaus Radford,ASA的首席電子設(shè)備工程師,終于發(fā)現(xiàn)了RCM2300處理器核心部件。
“3年半以前,我開始用到Rabbit,主要是作為一種久尋不得的嵌入式處理器來(lái)使用。我先到Rabbit半導(dǎo)體站點(diǎn)買了一個(gè),不過以后就不曾回拜了?!睆倪@里,Radford開始描述了ASA最近的火箭事業(yè)?!拔覀儼l(fā)射的火箭約18.5英尺長(zhǎng),直徑是9英尺。起飛時(shí)重8.5公斤;打破了音障,飛到了約12000英尺的高度.火箭帶有視頻系統(tǒng),電力系統(tǒng),GPS,并能進(jìn)行完全的動(dòng)態(tài)分析,一切都是實(shí)時(shí)的.” Radford宣稱,“我們必須計(jì)算所有飛行參數(shù),包括加速度,引力,壓力和方位.
“我們制造了一塊定制的數(shù)據(jù)采集板(具有所有組件)。我們正使用Rabbit和I2C總線,在Rabbit閃存中讀取和保存數(shù)據(jù)。同時(shí),Rabbit也連接了一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)控制器和一個(gè)2號(hào)串口上的GPS單元。Rabbit能夠在I2C總線上完成這些任務(wù),并能讀取火箭上所有不同傳感器的數(shù)據(jù),將其格式化,再發(fā)送到中節(jié)點(diǎn)控制器(此控制器又將格式化這些數(shù)據(jù)為無(wú)線電信息包并以業(yè)余無(wú)線電電波頻率下發(fā)。而GPS則通過遙測(cè)頻帶又發(fā)回地面)?!?BR>
關(guān)于設(shè)計(jì),編程以及與RCM2300的通信之易,他說(shuō):“通信采用I2C協(xié)議。絕對(duì)的好!很容易就能控制多個(gè)I2C控制器,與之交流并從之取回?cái)?shù)據(jù)。在火箭頭錐體和長(zhǎng)長(zhǎng)的主干上有很多傳感器,通過兩根線,而非一捆,就能很好地與這些傳感器溝通。我們用Rabbit4個(gè)串口中的兩個(gè)與中斷節(jié)點(diǎn)控制器相接(其與業(yè)余無(wú)線電設(shè)備相接)。當(dāng)然,也連接了一個(gè)GPS接受器。RCM2300雖小,做的確實(shí)如此之多,我相信市場(chǎng)上罕逢敵手。有40個(gè)I/0端口,4個(gè)串口,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的閃存,你無(wú)須強(qiáng)求其他(當(dāng)然,除了核心部件)。空間的節(jié)省對(duì)性能而言極為重要。功耗又是這樣低(5 V之下僅110 mA)!”
至于工程的軟件使用,Dynamic C這一關(guān)鍵部件對(duì)Radford之發(fā)射至關(guān)重要?!皼]有這樣的主體構(gòu)件,我們不可能成功。使用它極為容易。幾乎沒有任何難度,它就模擬出多線程環(huán)境。Dynamic C分切時(shí)間片的方式以及事件控制器的安裝方式都令人驚訝。假如你自己做這些事情,你必定深陷代碼之泥沼。作為一個(gè)程序員,我認(rèn)為我不可能比它作得更好。且,至今我還沒有在其他地方看到類似的東西?!?BR>
開發(fā)時(shí)間之短,容易而且少風(fēng)險(xiǎn),這些Rabbit的制勝之道正是所有Rabbit用戶之稱頌。Radford詳細(xì)談到:“使得系統(tǒng)完全符合我們之期望,僅用了8個(gè)月。若非我們手握此開發(fā)工具以及原型板,要是用到其他處理器,我們也許要不停地冥思苦想如何連接處理器,也就不可能那么快就完工。將引腳分散到原形板的各個(gè)部位,使得開發(fā)極其簡(jiǎn)單,這真是太好了。若非開發(fā)工具所有這些獨(dú)具匠心之處,我最保守的開發(fā)時(shí)間也將是如今的兩倍長(zhǎng)?!?BR>
飛行期間,火箭表現(xiàn)非常好。直到最后由于主降落傘的故障,才出讓ASA恐慌了一會(huì)?!爸憰r(shí),數(shù)據(jù)顯示沖力達(dá)到61個(gè)G!備用降落傘最后成功地保護(hù)了整個(gè)火箭,Rabbit也經(jīng)受了如此考驗(yàn),至今記憶猶新。” Radford不無(wú)得意。
ASA將來(lái)還有何計(jì)劃?Radford解釋說(shuō):“這次發(fā)射是太空發(fā)射的一次預(yù)演。下一步,我們將嘗試早些年的40英尺長(zhǎng)的液體火箭推動(dòng)器。它將進(jìn)入太空,到達(dá)400,000英尺之高度并返回。屆時(shí),我們將采用更多的Rabbit?!?Radford繼續(xù)道:“我們的下一步目標(biāo)是真正具備完全的控制能力,而Rabbit將用做一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。多個(gè)Rabbit中,其中一個(gè)將用作液體發(fā)動(dòng)體之減速以及其數(shù)據(jù)采集。我們也準(zhǔn)備用Rabbit分析能量之使用,當(dāng)需要保有能量時(shí),打開或者關(guān)閉一些東西。”
“對(duì)火箭系統(tǒng),我們已經(jīng)啟動(dòng)了一項(xiàng)產(chǎn)品更新計(jì)劃。它是一個(gè)用高能量推動(dòng)的火箭系通信的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?;鸺ㄐ诺囊磺袉栴}都在于:你能讓它有多???我們的第一件難事是:RCM2300能做多???這點(diǎn)十分重要,因?yàn)槲覀儧]有太多空間。我們相信Rabbit能夠提供給我們所需的產(chǎn)品,它優(yōu)于當(dāng)前用于高能量推動(dòng)火箭應(yīng)用中數(shù)據(jù)采集的所有系統(tǒng)?!?BR>