FR2996084A1 - Systeme d'echange d'informations chaine comportant plusieurs equipements relies par des bus numeriques durcis - Google Patents
Systeme d'echange d'informations chaine comportant plusieurs equipements relies par des bus numeriques durcis Download PDFInfo
- Publication number
- FR2996084A1 FR2996084A1 FR1202507A FR1202507A FR2996084A1 FR 2996084 A1 FR2996084 A1 FR 2996084A1 FR 1202507 A FR1202507 A FR 1202507A FR 1202507 A FR1202507 A FR 1202507A FR 2996084 A1 FR2996084 A1 FR 2996084A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- equipment
- information
- exchange system
- signal
- information exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
- G06F13/4247—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a daisy chain bus
- G06F13/426—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a daisy chain bus using an embedded synchronisation, e.g. Firewire bus, Fibre Channel bus, SSA bus
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/382—Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter
- G06F13/385—Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter for adaptation of a particular data processing system to different peripheral devices
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
- G06F9/4401—Bootstrapping
- G06F9/4411—Configuring for operating with peripheral devices; Loading of device drivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40006—Architecture of a communication node
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/42—Loop networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
- H04L2012/4028—Bus for use in transportation systems the transportation system being an aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un système d'échange d'informations chaîné (10) comportant une chaîne d'équipements (1,2,3,4,5), chaque équipement (1,2,3,4,5) étant relié à un ou deux autres équipements (1,2,3,4,5) par des bus numériques (11,12,13,14,15), formant ainsi une chaine ouverte ou bien une boucle continue et fermée. Chaque bus numérique (11,12,13,14,15) est un bus numérique durci, résistant aux perturbations électromagnétiques extérieures, et monodirectionnel. Un signal circule dans ledit système d'échange d'informations (10), et par suite dans chaque équipement (1,2,3,4,5) et après avoir traversé un équipement, ledit signal contient des informations non modifiées par ledit équipement traversé (1,2,3,4,5) et destinées à au moins un autre équipement (1,2,3,4,5), ainsi que des informations spécifiques ajoutées par ledit équipement traversé (1,2,3,4,5) et destinées à au moins un autre équipement (1,2,3,4,5). Chaque équipement (1,2,3,4,5) comporte au moins un moyen de traitement du signal à logique câblée (61), permettant audit signal de traverser chaque équipement pendant un temps Tt court prédéterminé.
Description
Système d'échange d'informations chaîné comportant plusieurs équipements reliés par des bus numériques durcis. La présente invention se situe dans le domaine des systèmes d'échange d'informations et plus particulièrement le domaine des systèmes d'échange d'informations utilisés dans les systèmes avioniques qualifiés aux standards aéronautiques. La présente invention concerne un système d'échange d'informations chaîné comportant plusieurs équipements reliés par des bus numériques durcis.
Les systèmes avioniques actuels d'échange d'informations utilisent, afin de relier entre eux les composants constituant ce système, des bus numériques de différentes technologies. En effet, ces bus numériques peuvent être monodirectionnels ou bien multidirectionnels ainsi que point par point, mono-émetteur et multi-récepteurs ou bien multipoints. Par ailleurs, ces bus numériques répondent à des exigences spécifiques du domaine aéronautique caractérisées par des standards dédiés, par exemple pour la tolérance aux ondes électromagnétiques. On rencontre notamment des bus monodirectionnels, c'est-à- dire tels qu'un signal électrique ne peut circuler que dans une seule direction entre les composants reliés par ce type de bus. Inversement, des bus multidirectionnels permettent la circulation d'un signal électrique dans les deux directions entre ces composants. Il existe deux types de bus multidirectionnels, les bus dit « half duplex » permettant la circulation alternativement d'un signal électrique dans une direction et dans l'autre direction ainsi que les bus dit « full duplex » permettant les circulations simultanées d'un signal électrique dans une direction et d'un autre signal électrique dans l'autre direction.
De fait, il faut deux bus monodirectionnels entre deux composants pour obtenir un échange d'informations équivalent à un bus multidirectionnel « full duplex ». Par ailleurs, il existe des bus numériques mono-émetteur, 5 multi-récepteurs pouvant transmettre un signal électrique uniquement à partir d'un seul composant émetteur vers plusieurs composants récepteurs. Inversement, un bus numérique multipoint est capable de relier entre eux plusieurs composants, chaque composant pouvant être à la fois émetteur et récepteur. Les 10 capacités de liaisons entre une pluralité de composants, et par suite d'échange d'informations, sont donc plus simples à mettre en place avec ce type de bus multipoints. Au sein d'appareils électroniques, les bus numériques permettent de relier par exemple des puces électroniques sur de 15 courtes distances, de l'ordre de quelques millimètres à quelques centimètres. Généralement, la protection des composants de tels appareils, notamment vis-à-vis des ondes électromagnétiques provenant d'éléments extérieurs, est assurée par l'appareil électronique lui-même, par exemple par l'intermédiaire d'une cage 20 de « Faraday ». Les bus numériques permettent également de relier entre eux de tels appareils électroniques sur des distances pouvant aller de quelques centimètres jusqu'à plusieurs centaines de mètres. Dans ce cas, les bus numériques doivent également être capables de 25 résister à l'environnement extérieur pouvant générer des perturbations électromagnétiques afin notamment d'éviter ou de minimiser l'apparition de bruits sur le signal électrique circulant dans ces bus numériques. De fait, de tels bus numériques intègrent des protections contre ces perturbations. On désignera, dans la 30 suite de la description, de tels bus numériques par l'expression « bus numériques durcis » ou plus simplement « bus durcis ».
Ces perturbations électromagnétiques peuvent être par exemple générées par d'autres câblages, cheminant dans le même faisceau que le bus numérique, par d'autres appareils électroniques ou électriques à proximité du bus numérique ainsi 5 que par la foudre. La protection de ces bus durcis peut être simplement obtenue par deux fils électriques torsadés ou bien le blindage d'un faisceau de fils électriques ainsi que l'utilisation de filtres sur les interfaces des équipements, ces filtres étant constitués d'une ou plusieurs capacités électriques ou 10 condensateurs, ainsi que de self-inductances. De tels bus durcis sont généralement à basse impédance, de l'ordre de quelques dizaines d'Ohms à quelques kiloOhms, afin d'être moins sensibles à ces perturbations électromagnétiques. On entend par appareils électroniques tout équipement ou 15 périphérique qui peut être intégré dans un système d'échange d'informations et susceptible de recevoir ou d'émettre un signal électrique. Plus particulièrement, les appareils électroniques visés par l'invention sont des équipements embarqués notamment à bord d'aéronefs, tels que des calculateurs et des actionneurs par 20 exemple. Le signal électrique circulant dans les bus numériques est le support des informations que ces équipements échangent et que ces bus numériques transfèrent. Ces informations sont codées par des bits qui peuvent avoir deux valeurs, « 1 » et « 0 ». Ces 25 informations peuvent être codées sur un bit, correspondant à deux états du signal. La tension de ce signal électrique alterne alors entre une première valeur, pour laquelle le bit est égal à « 1 », et une seconde valeur, pour laquelle le bit est égal à « 0 ». Ces informations peuvent également être codées sur deux 30 bits, correspondant alors à trois états du signal électrique. La tension de ce signal électrique oscille alors entre une valeur haute correspondant à l'état « 1 », pour laquelle le premier bit est égal à « 1 » et le second bit est égal à « 0 », et une valeur basse, généralement négative, correspondant à l'état « 0 », pour laquelle le premier bit est égal à « 0 » et le second bit est égal à « 1 ».
Dans un troisième état pour lequel la tension du signal électrique est nulle, le premier et le second bits sont alors égaux à « 0 ». Ce troisième état ne correspond à aucune information, mais permet par exemple de détecter une défaillance dans le système d'échange d'informations. Les deux bits permettant de coder ce signal peuvent être appelés signaux secondaires. Ce dernier codage comprenant deux signaux secondaires est utilisé sur certains bus, par exemple après décodage en entrée des buffers de bus selon la norme ARINC 429 utilisé dans le domaine aéronautique.
On utilisera plus simplement pour la suite de la description le terme « signal » pour désigner le signal électrique traversant les bus numériques. De même, on utilisera plus simplement le terme « bus » pour désigner les bus numériques. Les bus utilisés dans les systèmes avioniques d'échange d'informations peuvent répondre à des normes spécifiques au domaine aéronautique telles que les normes MIL 1553 ou AFDX qui définissent des bus multidirectionnels multipoints ou bien la norme ARINC 429 qui définit des bus mono-émetteur, multi-récepteurs et mono directionnels.
Les bus selon la norme MIL 1553 sont utilisés principalement dans les applications militaires et les bus selon la norme AFDX, également désigné norme ARINC 664, qui sont basés sur le bus « Ethernet », sont utilisés dans les avions commerciaux.
Ces normes définissent également les débits d'informations que permettent de transférer les bus respectant ces normes. Ces débits sont caractérisés par le nombre maximum de bits transmis par seconde. On utilise l'expression « bande passante » pour désigner ce débit maximum d'informations caractérisant un bus. Par exemple, les bus multidirectionnels selon la norme MIL 1553 ont une bande passante de 1Mbps (1 mégabits par seconde) et ceux selon la norme AFDX ont une bande passante de 10 ou de 100Mbps. Par contre, les bus mono-émetteur, multi-récepteurs et monodirectionnels selon la norme ARINC 429 ont une bande passante plus faible, de 12.5kbps (12.5 kilobits par seconde) ou de 100kbps. Les bus selon la norme RS422, qui peuvent également être utilisés, sont des bus mono-émetteur, multi-récepteurs et monodirectionnels avec une bande passante allant jusqu'à 10Mbps. Ces caractéristiques des bus, que ce soit la bande passante ou le fait qu'ils soient multidirectionnels ou bien monodirectionnels et mono-émetteur, multi-récepteurs ou bien multipoints définissent les performances des bus. De fait, les bus selon les normes MIL 1553 et AFDX qui sont multidirectionnels et avec une bande passante supérieure, sont plus performants que les bus selon la norme ARINC 429, mais ils sont également plus chers. Cependant, un bus multidirectionnel et multipoint permet de relier plusieurs composants entre eux et permet la circulation d'un signal entre chaque composant dans les deux directions. Chaque composant peut ainsi échanger des informations, c'est-à-dire envoyer et recevoir des informations, avec tout autre composant auquel il est relié.
Par contre, un bus mono-émetteur, multi-récepteurs et monodirectionnel ne peut relier qu'un seul composant, émetteur d'un signal, à plusieurs composants, qui sont uniquement récepteurs de ce signal, la circulation de ce signal entre les composants n'étant possible que dans une seule direction, du composant émetteur vers les composants récepteur. Par ailleurs, si on souhaite que plusieurs composants soient émetteurs, le nombre de bus monodirectionnels augmente en conséquence ainsi que le nombre d'entrées nécessaires sur chaque composant. De fait, un tel dispositif utilisant des bus mono-émetteur, multi-récepteurs et monodirectionnel, devient rapidement très complexe et coûteux, malgré le faible coût des bus utilisés. De plus, de tels bus sont en pratique limités au niveau du nombre de récepteurs qui peuvent leur être reliés. Par exemple, un bus selon la norme ARINC 429, qui peut utiliser jusqu'à vingt récepteurs est en général limité à quatre ou cinq récepteurs. En effet, les protections contre les perturbations électromagnétiques qui équipent de tels bus, notamment les capacités électriques peuvent générer des distorsions sur le signal les traversant, qui deviennent trop importantes quand le nombre de récepteurs augmente. On connait également le bus selon la norme CAN qui est peu coûteux et largement utilisé dans l'industrie automobile. Cependant, peu de composants dédiés à ce bus sont qualifiés aujourd'hui selon les normes aéronautiques. De fait, son utilisation dans des systèmes d'échange d'informations dans le domaine aéronautique reste très limitée. De même, les moyens de tests afin de valider de tels systèmes utilisant des bus CAN sont encore peu répandus. De fait, 30 le coût de ces moyens de tests est à prendre en compte dans le coût global de ces systèmes d'échange d'informations. Par contre, de tels moyens de tests existent pour les systèmes utilisant des bus courants tels que les bus selon la norme ARINC 429. Il existe également des solutions pour limiter le nombre de liaisons au sein d'un dispositif composé de plusieurs composants.
Dans le domaine des systèmes à micro-processeurs par exemple, des périphériques sont reliés entre eux afin de former une chaine ouverte ou bien une boucle fermée. Un tel dispositif est usuellement désigné par les termes en langue anglaise « daisy chain ».
La présente invention a alors pour objet de proposer une alternative aux systèmes d'échange d'informations mentionnés ci-dessus et de réaliser un système d'échange d'informations entre plusieurs équipements qui soit peu coûteux, peu demandeur en termes d'entrées et sorties sur chaque équipement et qualifié aux normes aéronautiques. L'invention concerne un système d'échange d'informations comportant une chaîne d'équipements embarqués pourvue d'un premier équipement, d'un dernier équipement et d'au moins un équipement intermédiaire. Le premier et le dernier équipements sont reliés respectivement à au moins un autre équipement, alors que chaque équipement intermédiaire est relié à deux autres équipements. Chaque équipement est relié à un autre équipement par une liaison incluant au moins un bus numérique. Ce système d'échange d'informations comporte un signal circulant dans cette chaîne et par suite dans chaque équipement et chaque bus numérique. Ce système d'échange d'informations est remarquable en ce que chaque bus est un bus durci résistant aux perturbations électromagnétiques extérieures. De plus, après avoir traversé un 30 équipement, le signal comporte des informations non modifiées par cet équipement traversé et destinées à au moins un autre équipement du système d'échange d'informations, ainsi que des informations spécifiques ajoutées par cet équipement traversé et destinées à au moins un autre équipement du système d'échange d'informations. Les équipements intermédiaires de cette chaîne comportent au moins un moyen de traitement du signal à logique câblée permettant au signal électrique de traverser chaque équipement pendant un temps Tt court prédéterminé. Les distances entre les différents équipements du système d'échange d'informations peuvent être importantes, de quelques centimètres à plusieurs centaines de mètres, notamment dans le cas d'équipements embarqués dans des aéronefs. Ces équipements disposent généralement d'un dispositif assurant leur propre protection contre les perturbations électromagnétiques. Par contre, les bus reliant chaque équipement ne peuvent pas être protégés par ces équipements, les longueurs de ces bus étant trop importants. L'utilisation de bus durci entre chaque équipement du système d'échange d'information selon l'invention assure cette protection vis-à-vis de l'environnement extérieur pouvant générer des perturbations électromagnétiques sur le signal circulant dans chaque bus. L'utilisation de bus durci permet ainsi d'éviter ou de minimiser l'apparition de bruits sur ce signal. Comme évoqué précédemment, la protection de ces bus durcis peut être simplement obtenue par de deux fils électriques torsadés ou bien le blindage d'un faisceau de fils électriques ainsi que l'utilisation d'une ou plusieurs capacités électriques ou condensateurs. Ces bus durcis sont généralement à basse impédance.
Avantageusement, les équipements du système d'échange d'information selon l'invention forment une chaîne, dont les extrémités sont constituées par le premier et le dernier équipements, chaque équipement intermédiaire se trouvant entre ce premier et ce dernier équipements. Ainsi le signal circule dans chaque équipement de la chaîne et peut comporter des informations pour chaque équipement de cette chaîne. De plus, ce signal traverse au moins chaque composant intermédiaire. On peut différencier un signal entrant dans un équipement d'un signal sortant de cet équipement. En effet, le signal peut être modifié traversant un équipement, le signal entrant et le signal sortant pouvant alors être différents. Chaque équipement est capable d'isoler dans le signal entrant les informations qui lui sont destinées et des informations destinées à un ou plusieurs autres équipements de la chaîne. Une partie des informations contenues dans le signal entrant, notamment celles destinées à un ou plusieurs autres équipements de la chaîne, ne fait alors que traverser cet équipement sans modification.
De plus, chaque équipement est susceptible d'ajouter au signal entrant des informations spécifiques à cet équipement et destinées à un ou plusieurs autres équipements de la chaîne. L'ensemble de ces informations, c'est-à-dire les informations non modifiées par cet équipement ainsi que les informations spécifiques ajoutées par cet équipement et destinées à un ou plusieurs autres équipements de la chaîne, constitue alors le signal sortant qui est transmis à l'équipement suivant. Ainsi, le signal peut transmettre des informations entre deux équipements, tout en traversant d'autres équipements. Cependant, 30 cette traversée d'autres équipements nécessite un certain temps, qui est fonction du traitement que subit ce signal dans chaque équipement. De fait, les informations seront alors reçues avec un retard vis-à-vis du même signal transmis directement entre ces deux équipements.
Notamment, si les équipements traversés comportent un moyen de traitement du signal à logique programmée, le temps de traversée peut être important. En effet, ce type de moyen de traitement du signal comporte au moins un microprocesseur qui effectue des opérations programmées afin de réaliser le traitement du signal entrant ainsi que son simple transfert. Ces opérations nécessitent notamment un temps de lecture du ou des programmes à exécuter et un temps d'exécution des opérations de façon séquentielle à l'instar d'un ordinateur. De fait, le temps de traversée d'un équipement comportant un 15 moyen de traitement du signal à logique programmée peut être de l'ordre de plusieurs millisecondes. Un moyen de traitement du signal à logique programmée est par exemple un microcontrôleur généralement désigné par les initiales MCU de sa désignation en langue anglaise « Micro- 20 Controller Unit» ou bien une unité centrale de traitement généralement désignée par les initiales CPU de sa désignation en langue anglaise « Central Processing Unit ». Avantageusement, chaque équipement traversé par le signal comporte au moins un moyen de traitement du signal à logique 25 câblée qui permet au signal de traverser chaque équipement de façon très rapide. En effet, un moyen de traitement du signal à logique câblée comporte différents circuits tels que des opérateurs logiques et arithmétiques, des multiplexeurs et démultiplexeurs par exemple. Il permet ainsi d'exécution les opérations de traitement du signal directement, sans faire intervenir de programmes. L'exécution des ces opérations est alors plus rapide. De plus, le simple transfert du signal est également plus rapide, car il ne fait pas intervenir de programme et peut être effectué par un ou plusieurs opérateurs logiques. De fait, le signal traverse chaque équipement dans un temps Tt court et prédéterminé par la technologie du moyen de traitement du signal, donc avec très peu de retard par rapport à un signal circulant directement entre deux équipements. Par exemple, ce temps de traversée d'un équipement peut aller jusqu'à 0.4ms lorsque l'équipement comporte au moins un moyen de traitement du signal à logique câblée. Le temps de traversée d'un équipement par le signal peut également être caractérisé en fonction d'une vitesse de transfert de bits ou plus exactement de mots, un mot étant constitué de plusieurs bits dont le nombre est variable suivant la technologie de bus utilisée, chaque mot étant également séparé par un ou plusieurs bits, généralement de valeur « 0 ». En effet, la tension du signal variant en fonction de la valeur « 0 » ou « 1 » de chaque bit à transmettre, la variation de cette tension impose une durée minimum pour transmettre chaque bit, et par suite chaque mot. Cette durée de transmission d'un mot est alors supérieure au temps de traverser du signal dans un équipement, lorsqu'il n'est pas modifié par cet équipement.
Par exemple, pour un équipement selon la norme ARINC 429, un mot est composé de trente deux bits, chaque mot étant séparé par une zone sans information de quatre bits. Cette durée minimum de transmission d'un mot est alors de 0.36ms pour une bande passante de 100kbps.
De plus, une trame désigne l'ensemble du ou des mots constituant les informations transmises par le signal. De fait, l'utilisation de moyen de traitement du signal à logique câblée permet au signal de traverser chaque équipement en un temps Tt court prédéterminé qui est alors très inférieur au temps généralement nécessaire à la transmission d'une trame.
Le moyen de traitement du signal à logique câblée d'un équipement peut être constitué par différents éléments électroniques. Par exemple, il peut être constitué par un réseau de portes programmables généralement désigné par les initiales FPGA de sa désignation en langue anglaise « Field Programmable Gate Array » ou bien par un circuit logique programmable complexe généralement désigné par les initiales CPLD de sa désignation en langue anglaise « Complex Programmable Logic Device ». Ce moyen de traitement du signal à logique câblée peut également être constitué par un circuit intégré dédié à une application spécifique généralement désignée par les initiales ASIC de sa désignation en langue anglaise « Application-Specific Integrated Circuit ». Par ailleurs, chaque équipement est relié à un autre équipement par une liaison incluant au moins un bus numérique. Avantageusement, chaque liaison entre deux équipements peut comporter un seul bus numérique durci. De fait, un équipement relié à deux équipements par l'intermédiaire de deux bus comporte uniquement une entrée et une sortie. De même, un équipement relié à un seul autre équipement par l'intermédiaire d'un seul bus peut comporter uniquement une entrée ou bien une sortie. De plus, le premier et le dernier équipements sont reliés respectivement à au moins un équipement et chaque équipement intermédiaire est relié à deux équipements, l'ensemble des équipements de ce système d'échange d'information formant alors la chaîne d'équipements. Ainsi, le signal circule dans cette chaîne, et par suite dans chaque équipement de ce système d'information. De fait, l'utilisation d'une chaîne d'équipements permet de limiter le nombre de bus ainsi que le nombre d'entrées et de sortie de chaque équipement, tout en permettant au signal de circuler dans chaque équipement. En effet, ce nombre de bus est équivalent au nombre de bus nécessaires dans un système d'échange d'informations traditionnel, en étoile par exemple, dans lequel un équipement est relié à tous les autres équipements. Le système d'échange d'informations selon l'invention permet avantageusement au signal de circuler alors dans chaque équipement, alors que ce n'est pas le cas avec un système en étoile, un seul équipement étant alors reliés à chaque autre équipement. Pour avoir un fonctionnement équivalent, il faut alors ajouter des bus entre les autres équipements de ce système en étoile et ajouter également au moins une entrée ou une sortie à ces équipements. De plus, le nombre limité de bus ainsi que le nombre limité d'entrée et de sortie de chaque équipement de ce système d'échange d'informations selon l'invention permettent également de simplifier la conception, la réalisation et la maintenance de tels systèmes d'échange d'informations. Par suite, les coûts de conception, de fabrication et de maintenance d'un tel système d'échange d'informations se trouvent réduits. Cependant, afin de sécuriser le système d'échange d'informations, chaque liaison entre deux équipements peut comporter deux bus numériques durcis, installés en parallèle l'un de l'autre, et par suite chaque équipements intermédiaire comporte alors deux entrées et deux sorties alors qu'un équipement relié à un seul autre équipement peut comporter uniquement deux entrées ou bien deux sorties. Un tel système d'échange d'informations comporte alors un nombre plus important de bus, d'entrées et de sortie, mais la 5 transmission du signal dans ce système est assurée même en cas de panne ou de défaillance d'un bus. Le fonctionnement du système d'échange d'informations selon l'invention permet ainsi un échange rapide d'informations entre chaque équipement de ce système, tout en limitant le nombre 10 de bus reliant ces équipements et le nombre d'entrées et de sorties de chaque équipement. Dans un mode de réalisation de l'invention, le premier et le dernier équipements sont reliés respectivement à un seul équipement, qui est un équipement intermédiaire, la chaîne 15 d'équipements formant alors une chaîne ouverte. Ensuite, le signal circule dans cette chaîne ouverte, et par suite dans chaque équipement de ce système d'échange d'informations. Dans un autre mode de réalisation, le premier et le dernier équipements sont reliés respectivement à deux équipements, d'une 20 part ils sont reliés entre eux et d'autre part ils sont reliés respectivement à un équipement intermédiaire. La chaîne d'équipements est alors fermée pour former une boucle continue et fermée. Le signal électrique circule alors dans cette boucle continue et fermée, et par suite traverse chaque équipement, y 25 compris le premier et le dernier équipements. De fait, afin de bénéficier également d'un temps de traversée court prédéterminé pour le premier et le dernier équipements, ce premier et ce dernier équipements comportent au moins un moyen de traitement du signal à logique câblée.
De plus, le système d'échange d'informations selon l'invention peut comporter, aussi bien dans le cas d'une boucle continue et fermée que celui d'une chaîne ouverte, un moyen de contrôle afin notamment d'initier les échanges d'informations entre les équipements ainsi que de déclencher la circulation du signal électrique. De préférence, un des équipements de ce système d'échange d'informations est ce moyen de contrôle. Le système d'échange d'informations selon l'invention peut 10 de plus comporter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires. Dans un mode de réalisation de l'invention, les bus assurant la liaison entre deux équipements sont des bus monodirectionnels. En effet, les bus monodirectionnels étant moins couteux que les 15 bus multidirectionnels, le coût du système d'échange d'informations selon l'invention est alors réduit. De fait, dans le cas d'une chaîne ouverte, le signal circule, par exemple, du premier équipement vers le dernier équipement, donc dans chaque équipement. Ainsi, le premier équipement peut 20 fournir une information à chaque équipement de la chaîne ouverte, c'est-à-dire aux équipements intermédiaires et au dernier équipement. De même, chaque équipement intermédiaire ne peut fournir des informations qu'à un ou plusieurs autres équipements placé en aval dans le sens de circulation du signal. Ainsi, le 25 dernier équipement ne peut que recevoir des informations des autres équipements de la chaîne ouverte, sans possibilité de leur fournir une quelconque information. Un tel système en chaîne ouverte est donc bien adapté par exemple lorsqu'un équipement fournit des informations à plusieurs autres équipements ou bien lorsqu'un équipement reçoit des informations de plusieurs autres équipements. Par contre, si un équipement doit fournir des informations à un équipement placé en amont dans le sens de circulation du 5 signal, un tel système en chaîne ouverte comportant des bus monodirectionnel n'est pas adapté. Il faut alors par exemple permettre au signal de circuler dans les deux directions, soit en utilisant des bus multidirectionnel, mais avec un coût plus important, soit en mettant en parallèle de chaque bus 10 monodirectionnel un autre bus monodirectionnel inversé. Dans les deux cas, le coût du système d'échange d'informations augmente, soit par l'utilisation de bus multidirectionnel, soit en multipliant par deux le nombre de bus monodirectionnel et d'entrées et sorties de chaque équipement. 15 Avantageusement, le système d'échange selon l'invention permet de résoudre ce problème en ajoutant simplement un bus monodirectionnel entre le premier et le dernier équipement, transformant ainsi le système en chaîne ouverte en système d'échange d'informations à boucle continue et fermée. 20 De fait, le signal circulant toujours dans le même sens, un équipement peut fournir une information à chaque équipement de la boucle, y compris ceux situés en amont de cet équipement, c'est-à-dire devant cet équipement en suivant le sens de circulation du signal. On obtient ainsi un fonctionnement équivalent à un 25 système d'échange d'informations multidirectionnel, alors que ce système n'utilise que des bus monodirectionnels entre chaque équipement. De la sorte, le coût d'un tel système reste raisonnable, tout en permettant des performances importantes, chaque équipement étant traversé par le signal dans un temps Tt 30 court prédéterminé, et recevant rapidement tout information d'un autre équipement de la boucle continue et fermée.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les bus monodirectionnels sont des bus conformes à la norme ARINC 429. En effet, pour être utilisé dans le domaine aéronautique, le système d'échange d'informations doit utiliser des éléments répondant aux exigences de ce domaine, ce qui est le cas de la norme ARINC 429. De plus, les bus selon cette norme sont peu coûteux et permettent de limiter ainsi le coût du système d'échange d'informations. Par ailleurs, les moyens de tests permettant de valider et 10 d'assurer la maintenance de tels systèmes existent pour ces bus. De fait, aucun moyen de tests spécifique n'est à prendre en compte dans le coût global de ce système d'échange d'informations. Les bus monodirectionnels peuvent également être selon la norme RS422. 15 Il est possible dans le cas d'une boucle continue et fermée qu'un des équipements du système d'échange d'informations, qui est alors un équipement principal, transmette des informations à tous les autres équipements, qui sont alors des équipements secondaires. Par contre, ces équipements secondaires 20 transmettent des informations uniquement à l'équipement principal. De préférence, cet équipement principal est le moyen de contrôle de la boucle continue et fermée. Dans ce cas, le signal comporte une partie principale et une partie secondaire. La partie principale contient les informations 25 émises par l'équipement principal et destinées aux équipements secondaires alors que la partie secondaire contient les informations émises par chaque équipement secondaire et destinées à l'équipement principal. En fait, lorsque le signal traverse chaque équipement secondaire, cet équipement 30 secondaire peut ajouter à cette partie secondaire du signal ses informations spécifiques. Pour cela, cette partie secondaire comporte une zone dédiée à chaque équipement secondaire. Les zones de cette partie secondaire du signal entrant dédiées aux autres équipements secondaires et comportant leurs informations spécifiques sont inchangées par cet équipement. De même, la partie principale du signal est inchangée lorsque le signal traverse chaque équipement secondaire. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'équipement principal de ce système d'échange d'informations est un moyen de commande, tel un calculateur d'un pilote automatique d'un aéronef, alors que les équipements secondaires sont des périphériques de ce calculateur, tels des actionneurs reliés aux axes de pilotage de cet aéronef. Le moyen de commande fournit aux périphériques des informations de commande constituant la partie principale du signal et les périphériques fournissent au moyen de commande des informations sur leurs états respectifs constituant la partie secondaire du signal. Les informations de commande sont constituées par exemple par les positions, les vitesses que doit prendre chaque actionneur alors que les informations de l'état de chaque actionneur transmises au calculateur sont constituées par la position effective de cet actionneur, l'effort qu'il exerce sur les gouvernes ainsi que son état de fonctionnement. Par exemple, un tel système d'échange d'informations peut comporter quatre actionneurs, correspondant respectivement aux axes de tangage, de lacet et de roulis, ainsi qu'au pilotage du pas collectif des pales du rotor principal d'un aéronef à voilure tournante. Dans un premier mode de réalisation d'un périphérique du 30 système selon l'invention, un périphérique comporte un moyen de traitement du signal à logique câblée, un moyen de réception, un moyen d'émission et deux cellules logiques « ou ». Le moyen de réception réceptionne le signal entrant et le transforme en signal logique entrant, qui contient les mêmes informations que le signal entrant. En effet, le moyen de traitement du signal à logique câblée fonctionne avec un signal logique, qui est différent du signal circulant dans les bus. Le moyen de traitement du signal à logique câblée analyse alors ce signal logique entrant, en isole la partie principale et agit en fonction des informations de cette partie principale. Ensuite, le moyen de traitement du signal à logique câblée transmet des informations spécifiques de ce périphérique sous forme d'un signal logique complémentaire. Ces informations spécifiques sont par exemple issues de capteurs présents dans ce périphérique et contiennent sa position, l'effort qu'il exerce et son état.
Simultanément, le signal logique entrant circule dans le périphérique jusqu'aux cellules logiques « ou ». Ces informations spécifiques, contenues dans le signal logique complémentaire, sont alors ajoutées à la partie secondaire du signal logique entrant dans la zone dédiée à ce périphérique par l'intermédiaire de ces deux cellules logiques « ou », formant ainsi un signal logique sortant. Ce périphérique comporte deux cellules logiques « ou » car, comme évoqué précédemment, le signal entrant peut être décomposé en deux signaux secondaires. Dans ce cas, le signal logique entrant est également décomposé en signaux logiques secondaires. Cependant, par souci de simplification, on décrira par la suite un signal tout en sachant qu'il peut comporter deux signaux secondaires. Enfin le signal logique sortant est transformé par le moyen d'émission en signal sortant afin d'être transmis à l'équipement suivant par le bus de sortie.
Par ailleurs, le signal entrant est légèrement déformé lors de son passage dans ce périphérique. En effet, les transformations réalisées par le moyen de réception et le moyen d'émission du périphérique peuvent provoquer de faibles distorsions du signal entrant, qui sont alors répercutées sur le signal sortant. De plus, ces transformations peuvent également provoquer un retard de ce signal par rapport à un signal allant directement d'un équipement émetteur vers un équipement récepteur par l'intermédiaire d'un bus, ce retard étant cependant minimiser par l'utilisation moyen de traitement du signal à logique câblée. Le retard obtenu lors de ce passage dans un tel périphérique peut être de l'ordre de 0.75ps (0.75 microseconde) par exemple. De fait, pour un système d'échange d'informations comportant quatre périphériques, le moyen de commande réceptionnera les informations des quatre périphériques avec un retard de l'ordre de 2.25ps. Selon un second mode de réalisation d'un périphérique d'un système d'échange d'informations, un périphérique comporte un moyen de traitement du signal à logique câblée, un moyen de réception, un moyen d'émission et un inverseur. Le moyen de réception réceptionne le signal entrant et le transforme en signal logique entrant, qui contient les mêmes informations que le signal entrant. Le moyen de traitement du signal à logique câblée analyse alors ce signal logique entrant, en isole la partie principale et agit en fonction des informations de cette partie principale. Ensuite, le moyen de traitement du signal à logique câblée transmet des informations spécifiques de ce périphérique, sous forme d'un signal logique complémentaire.
Ce signal logique complémentaire est alors transformé par le moyen d'émission en signal complémentaire qui est alors dirigé aux bornes des inverseurs. Parallèlement, le signal entrant est également dirigé directement, sans passer par le moyen de réception, vers d'autres bornes de l'inverseur. Comme précédemment, le périphérique comporte deux inverseurs, chaque signal peut comporter deux signaux secondaires. Les informations spécifiques de ce périphérique, contenues dans le signal complémentaire sont alors ajoutées à la partie secondaire du signal entrant par l'intermédiaire de l'inverseur. Cet inverseur est piloté par le moyen de traitement du signal à logique câblée afin d'ajouter ces informations spécifiques dans la zone dédiée à ce périphérique de la partie secondaire du signal entrant formant ainsi le signal sortant, qui peut être transmis à l'équipement suivant par le bus de sortie. Dans ce cas, le signal entrant traverse le périphérique sans passer par le moyen de réception et le moyen d'émission du périphérique. De fait, le signal n'est quasiment pas ralenti. De même, ce signal subit peu de distorsion. Par contre, l'inverseur de ce périphérique constitue l'interface de sortie de ce périphérique et doit répondre aux exigences aéronautiques, notamment au niveau de la tolérance aux ondes électromagnétiques. Selon un troisième mode de réalisation d'un périphérique du système, un périphérique comporte un moyen de traitement du signal à logique câblée, un moyen de réception et un moyen d'émission, un moyen de synchronisation étant également présent dans le moyen de traitement du signal à logique câblée.
Le moyen de traitement du signal à logique câblée analyse alors ce signal logique entrant, en isole la partie principale et agit en fonction des informations de cette partie principale. Ensuite, le moyen de synchronisation émet un signal logique sortant en ajoutant au signal logique entrant un signal logique complémentaire comportant les informations spécifiques de ce périphérique. Ces informations spécifiques sont placées dans la zone dédiée à ce périphérique de la partie secondaire. Enfin le signal logique sortant est transformé par le moyen d'émission en signal sortant afin d'être transmis à l'équipement suivant par le bus de sortie. Avantageusement, le moyen de synchronisation permet, avant d'émettre le signal logique sortant, de corriger les distorsions que pourrait subir le signal entrant lors de son passage dans ce périphérique. Le signal sortant subit donc peu de distorsion, ne subissant que la transformation du moyen d'émission. Par contre, le passage du signal entrant dans le moyen de synchronisation ralentit ce signal et provoque un retard plus important. Ce retard peut être de l'ordre de 0.36ms (milliseconde) par exemple. L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : - la figure 1, un schéma d'un système d'échange d'informations utilisé traditionnellement, - les figures 2 à 4, trois schémas de modes de réalisation d'un système d'échange d'informations selon l'invention, - la figure 5, une représentation du signal électrique circulant dans le système d'échange d'informations, et - les figures 6 à 8, des schémas fonctionnels de trois modes de réalisation d'un périphérique du système d'échange d'informations. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence. La figure 1 décrit un système d'échange d'informations traditionnel 20 comportant un équipement principal 1 et quatre 10 équipements secondaires 2,3,4,5. L'équipement principal 1 peut transmettre des informations à chaque équipement secondaire 2,3,4,5 par l'intermédiaire d'un bus 21. Ce bus 21 est un bus mono-émetteur, multi-récepteurs et monodirectionnel. De fait, pour permettre à chaque équipement 15 secondaire 2,3,4,5 de transmettre des informations à l'équipement principal 1, chaque équipement secondaire 2,3,4,5 est également relié à l'équipement principal 1 respectivement par l'intermédiaire des bus 22,23,24,25, qui sont eux aussi monodirectionnels. On obtient ainsi un système d'échange d'informations 20 multidirectionnel entre l'équipement principal 1 et chaque équipement secondaire 2,3,4,5. Par contre, l'équipement principal 1 de ce système d'échange d'informations multidirectionnel 20 doit comporter au moins quatre entrées et une sortie qui doivent être reliées aux bus correspondants. 25 Il est également possible, comme indiqué sur la figure 1, d'ajouter des bus entre certains équipements secondaires 2,3,4,5 afin de permettre un échange direct d'informations entre eux. Par exemple, les bus 41,42 sont installés entre les équipements secondaires 2,3 et les bus 43,44 sont installés entre les équipements secondaires 4,5. Un tel système comporte alors quatre bus supplémentaires, sans permettre un échange entre chaque équipement, aucun bus ne reliant les équipements secondaires 3 et 4. De plus, certains équipements secondaires doivent comporter deux entrées et deux sorties pour être reliés aux bus correspondants et permettre un échange d'informations d'une part avec l'équipement principal et d'autre part avec un autre équipement secondaire. La figure 2 décrit un mode de réalisation d'un système d'échange d'informations 10 selon l'invention comportant cinq équipements 1,2,3,4,5. Cependant, un système d'échange d'informations 10 selon l'invention ne se limite pas à ce mode de réalisation et peut comporter une pluralité d'équipements. Un équipement principal 1 est relié à un unique équipement secondaire 2 par l'intermédiaire d'un bus 11, monodirectionnel. De même, les équipements secondaires 2,3,4 sont reliés respectivement aux équipements secondaires 3,4,5 par les bus monodirectionnels 12,13,14. Une chaîne ouverte, commençant par l'équipement principal 1 et se terminant par l'équipement secondaire 5, dans le sens de circulation d'un signal, est ainsi formée par l'ensemble des équipements 1,2,3,4,5 et des bus 11,12,13,14,15. Par suite, l'équipement principal 1 et l'équipement secondaire 5, qui constituent les extrémités de la chaîne ouverte, ne comportent qu'une seule entrée ou bien qu'une seule sortie, alors que les autres équipements secondaire 2,3,4 comportent une entrée et une sortie. Ainsi, un signal peut circuler dans une seule direction dans cette chaîne ouverte, et par suite dans chaque équipement 1,2,3,4,5, les équipements 1,2,3,4,5 étant reliés par des bus monodirectionnels 12,13,14,15.
De plus, le système d'échange d'informations 10 peut comporter un moyen de contrôle de la chaîne ouverte afin notamment d'initier les échanges d'informations entre les équipements 1,2,3,4,5 ainsi que de déclencher la circulation du signal électrique. Le signal circulant dans une seule direction, l'équipement principal 1 de ce système d'échange d'informations 10 est le moyen de contrôle de la chaîne ouverte. La figure 3 décrit un autre mode de réalisation d'un système d'échange d'informations 10 selon l'invention comportant cinq équipements 1,2,3,4,5. Chaque équipement 1,2,3,4,5 est relié à deux équipements par l'intermédiaire de deux bus. Ainsi, l'équipement principal 1 est relié au premier équipement secondaire 2 par un bus monodirectionnel 11. Ce bus 11 constitue le bus de sortie de l'équipement principal 1 et le bus d'entrée de ce premier équipement secondaire 2. Ce premier équipement secondaire 2 est lui-même relié à un second équipement secondaire 3 par un autre bus monodirectionnel 12. De même, chaque équipement secondaire est relié à l'équipement secondaire suivant par un bus monodirectionnel. Le dernier équipement secondaire 5 est de plus relié à l'équipement principal 1 par un dernier bus monodirectionnel 15, qui constitue le bus d'entrée de cet équipement principal 1. De la sorte, l'équipement principal 1 ainsi que les équipements secondaires 2,3,4,5 ne comportent qu'une seule entrée et qu'une seule sortie. De fait, l'ensemble des équipements 1,2,3,4,5 forme avec les bus 11,12,13,14,15 une boucle continue et fermée. Un signal peut circuler dans une seule direction dans cette boucle continue et fermée, les équipements 1,2,3,4,5 étant reliés par des bus monodirectionnels 11,12,13,14,15. De fait, ce signal circule dans chaque équipement 1,2,3,4,5.
De plus, le système d'échange d'informations 10 peut comporter un moyen de contrôle de la boucle continue et fermée afin notamment d'initier les échanges d'informations entre les équipements 1,2,3,4,5 ainsi que de déclencher la circulation du signal électrique. De préférence, l'équipement principal 1 de ce système d'échange d'informations 10 est le moyen de contrôle de la boucle continue et fermée. La figure 4 décrit une variante du mode de réalisation d'un système d'échange d'informations 10 décrit sur la figure 3. Un tel système d'échange d'informations 10 comporte cinq équipements 1,2,3,4,5, qui forment avec les bus 11,12,13,14,15 une première boucle continue et fermée. Une seconde boucle continue et fermée est formée par l'ensemble des équipements 1,2,3,4,5 et par des bus 31,32,33,34,35, chaque bus 31,32,33,34,35 étant positionné respectivement en parallèle des bus 11,12,13,14,15. Le signal peut alors circuler d'une part dans la première boucle continue et fermée et d'autre part dans la seconde boucle continue et fermée, et par suite dans chaque équipement 1,2,3,4,5.
Ainsi, en cas de panne ou de défaillance d'un bus 11,12,13,14,15 de la première boucle continue et fermée, la seconde boucle continue et fermée permet d'assurer la circulation du signal et par suite le fonctionnement du système d'échange d'information 10. Par ailleurs, ce signal circulant dans le système d'échange d'informations 10 peut comporter des informations pour chaque équipement 1,2,3,4,5. Chaque équipement 1,2,3,4,5 est en effet capable, lorsqu'il est traversé par ce signal, d'analyser et d'isoler les informations qui lui sont destinées parmi les informations contenues dans le signal. Les informations contenues dans le signal et destinées aux autres équipements 1,2,3,4,5 du système d'échange d'informations 10 ne font alors que traverser ce équipement. De plus, chaque équipement 1,2,3,4,5 du système d'échange d'informations peut ajouter des informations spécifiques à ce 5 équipement et destinées à un ou plusieurs autres équipements. On peut alors distinguer dans ce signal, un signal entrant dans un équipement d'un signal sortant de cet équipement. En effet, le signal pouvant être modifié en circulant dans un équipement, le signal entrant et le signal sortant peuvent être 10 différents. La figure 5 représente un exemple de signal pouvant traverser le système d'échange d'informations 10 décrit sur les figures 2,3, et 4. Dans ce système d'échange d'informations 10, on considère qu'il y a un équipement principal 1 et quatre 15 équipements secondaires 2,3,4,5. La figure 5 représente l'évolution du signal au fur et à mesure de sa progression dans la boucle continue et fermée et à chaque sortie d'un équipement 1,2,3,4,5 de ce système d'échange d'informations 10. Dans cet exemple, le signal comporte une. partie 20 principale 18 comprenant des informations de l'équipement principal 1 destinées à l'ensemble des équipements secondaires 2,3,4,5 ainsi qu'une partie secondaire 19 comprenant des informations de chaque équipement secondaire 2,3,4,5 destinées à l'équipement principal 1. 25 Le signal 51 représente le signal sortant de l'équipement principal 1 et, de fait, le signal entrant dans le premier équipement secondaire 2. Le signal 51 comporte des informations dans la partie principale 18 alors que la partie secondaire 19, qui comporte quatre zones 28,38,48,58 dédiées respectivement à chaque équipement secondaire 2,3,4,5 est vide. Cette partie principale 18 du signal 51 est analysée par ce premier équipement secondaire 2 qui peut agir en fonction des informations de cette partie principale 18. Le signal 51 traverse également ce premier équipement secondaire 2, sans modification de cette partie principale 18, alors que ce premier équipement secondaire 2 peut ajouter à la zone dédiée 28 de la partie secondaire 19 des informations spécifiques destinées à l'équipement principal 1. La partie principale 18 non modifiée et la partie secondaire 19 comportant ces informations spécifiques constituent le signal 52 sortant du premier équipement 2 et circulant par l'intermédiaire du bus 12 jusqu'au second équipement secondaire 3.
Ensuite, le second équipement secondaire 3 analyse ce signal 52 et agit en fonction des informations de la partie principale 18 du signal 52. Le signal 52 traverse également ce second équipement secondaire 3 sans modification de cette partie principale 18 ni de la zone dédiée 28 de la partie secondaire19. Ce second équipement secondaire 2 peut alors ajouter à la zone dédiée 38 de la partie secondaire 19 du signal 52 des informations destinées à l'équipement principal 1. La partie principale 18 non modifiée ainsi que la partie secondaire 19 comportant les informations spécifiques du premier équipement secondaire 2 et les informations spécifiques du second équipement secondaire 3 constituent le signal 53 sortant du second équipement secondaire 3 et circulant par l'intermédiaire du bus 13 jusqu'au troisième équipement secondaire 4. De même, le signal 54, sortant du troisième équipement secondaire 4 et circulant par l'intermédiaire du bus 14 jusqu'au quatrième équipement secondaire 5, comporte la partie principale 18 non modifiée ainsi que la partie secondaire 19 comportant les zones dédiées 28, 38 inchangées plus la zone dédiée 48 complétée avec les informations spécifiques du troisième équipement secondaire 4 destinées à l'équipement principal 1.
Enfin, le signal 55, sortant du quatrième équipement secondaire 5 et circulant par l'intermédiaire du bus 15 jusqu'à l'équipement principal 1, comporte la partie principale 18 non modifiée ainsi que la partie secondaire 19 comportant les zones dédiées 28,38,48 plus la zone dédiée 58 complétée avec les informations spécifiques du quatrième équipement secondaire 5 destinées à l'équipement principal 1. Ainsi, l'équipement principal 1 réceptionne le signal 55 qui comporte des informations de chaque équipement secondaire 2,3,4,5 placées respectivement dans chaque zone dédiée 28,38,48,58 de la partie secondaire 19 de ce signal 55. Sur les figures 6 à 8 sont représentés trois modes de réalisation d'un équipement secondaire 30,40,50. Chaque équipement secondaire 30,40,50 comporte un moyen de réception 62 par lequel chaque équipement 30,40,50 transforme le signal circulant dans la boucle continue et fermée en signal logique que peut exploiter le moyen de traitement du signal à logique câblée 61. Comme évoqué précédemment, le signal peut se décomposer en deux signaux secondaires. Selon le premier mode de réalisation décrit sur la figure 6, chaque signal secondaire entrant 71,72 est transformé en signal logique secondaire entrant 81,82, par le moyen de réception 62, puis est dirigé vers le moyen de traitement du signal à logique câblée 61 afin que cet équipement 30 agisse en fonction des informations du signal qui lui sont destinées. Simultanément, chaque signal logique secondaire entrant 81,82 circule dans cet équipement 30 respectivement jusqu'à une entrée d'une cellule logique « ou » 65,65'. Cet équipement 30 comporte deux cellules logiques « ou » 65,65', une cellule logique « ou » 65 pour le signal logique secondaire entrant 81 et une cellule logique « ou » 65' pour le signal logique secondaire entrant 82. La seconde entrée de chaque cellule logique « ou » 65,65' est reliée à une sortie du moyen de traitement du signal à logique câblée 61 par lequel sont émis deux signaux logiques secondaires complémentaires 83,84 contenant les informations destinées à au moins un autre équipement du système d'échange d'informations 10. Ainsi, les cellules « ou » 65,65' permettent d'ajouter chaque signal logique secondaire complémentaire 83,84 à chaque signal logique secondaire entrant 81,82 afin de former deux signaux logiques secondaires sortants 85,86. En sortie de ces cellules « ou » 65,65', les deux signaux logiques secondaires sortants 85,86 contiennent alors les informations contenues dans le signal entrant et destinées aux autres équipements du système d'échange d'informations 10 ainsi que les informations de cet équipement 30 destinées à ces autres équipements. Ensuite, les signaux logiques secondaires sortants 85,86 sont transformés par un moyen d'émission 63 en signaux secondaires sortants 75,76, afin d'être transmis à l'équipement suivant du système d'échange d'informations 10.
Le signal, composé des deux signaux secondaires, traverse ainsi rapidement chaque équipement. Le signal atteint chaque équipement du système d'échange d'informations 10 avec un retard court prédéterminé par rapport à un signal circulant directement entre deux équipements. En effet, selon ce premier mode de réalisation, seules les transformations des signaux secondaires entrants 71,72 en signaux logiques secondaires entrants 81,82 par le moyen de réception 62 et des signaux logiques secondaires sortants 85,86 en signaux secondaires sortants 75,76 par le moyen de réception 62 ralentissent la circulation de ces signaux secondaires. De plus, ces transformations peuvent également générer une légère distorsion de ce signal. Le retard court prédéterminé du signal lors de la traversée de ce premier mode de réalisation est de l'ordre de 0.75ps. Le moyen de traitement du signal à logique câblée 61 d'un tel équipement secondaire peut être constitué par différents éléments 10 électroniques. Par exemple, le moyen de traitement du signal à logique câblée 61 peut être constituée par un réseau de portes programmables FPGA ou bien par un circuit logique programmable complexe CPLD ou encore par un circuit intégré dédié à une 15 application spécifique ASIC. Selon le second mode de réalisation décrit sur la figure 7, chaque signal secondaire entrant 71,72 est transformé en signal logique secondaire entrant 81,82, par le moyen de réception 62, puis est dirigé vers le moyen de traitement du signal à logique 20 câblée 61 afin que cet équipement 40 agisse en fonction des informations du signal qui lui sont destinées. Simultanément, chaque signal secondaire entrant 71,72 circule directement dans cet équipement 40, sans passer par le moyen de réception 62, respectivement jusqu'à un inverseur 64,64'. Cet équipement 40 25 comporte deux inverseurs 64,64', une première entrée de chaque inverseur 64,64' étant reliée respectivement à un signal secondaire entrant 71,72. Chaque seconde entrée de chaque inverseur 64,64' est reliée à une sortie d'un moyen d'émission 63. En effet, contrairement au 30 premier mode de réalisation de la figure 6, le moyen d'émission 63 est ici placé directement en sortie du moyen de traitement du signal à logique câblée 61. De fait, le moyen d'émission 63 transforme les signaux logiques complémentaires 83,84, émis par le moyen de traitement du signal à logique câblée 61, en signaux secondaires complémentaires 73,74, qui contiennent alors les informations spécifiques de ce équipement 40 destinées à au moins un autre équipement du système d'échange d'informations 10. Ensuite, les inverseurs 64,64', qui sont pilotés par le moyen de traitement du signal à logique câblée 61, basculent au moment opportun afin d'ajouter les signaux secondaires complémentaires 73,74 aux signaux secondaires entrants 71,72. On obtient alors les signaux secondaires sortants 75,76. Ces signaux secondaires sortants 75,76 contiennent les informations spécifiques de cet équipement 40 destinées aux autres équipements du système d'échange d'informations 10 ainsi que les informations contenues dans le signal entrant dans cet équipement 40 et destinées aux autres équipements. Alors, chaque signal secondaire sortant 75,76 est transmis à 20 l'équipement suivant du système d'échange d'informations 10. Dans ce second mode de réalisation, le signal traverse chaque équipement plus rapidement que dans le premier mode de réalisation. En effet, les signaux secondaires entrants 71,72 sont transmis directement aux inverseurs 64,64', sans subir de 25 transformation. De fait, le signal circule dans cet équipement 40 en subissant pratiquement aucun retard et peu de distorsion. Selon le troisième mode de réalisation décrit sur la figure 8, chaque signal secondaire entrant 71,72 est transformé en signal logique secondaire entrant 81,82, par le moyen de réception 62, 30 puis est dirigé vers le moyen de traitement du signal à logique câblée 61 afin que cet équipement 50 agisse en fonction des informations du signal qui lui sont destinées. Le moyen de traitement du signal à logique câblée 61 comporte un moyen de synchronisation 68 qui émet des signaux 5 logiques secondaires sortants 85,86. En effet, ce moyen de synchronisation 68 est capable de regrouper d'une part les informations de cet équipement 50 destinées aux autres équipements du système d'échange d'informations 10 et d'autre part les informations contenues dans le signal entrant dans cet 10 équipement 50 pour former ces signaux logiques secondaires sortants 85,86. De plus, ce moyen de synchronisation 68 est capable de réémettre ces signaux logiques secondaires sortants 85,86 en tant que nouveaux signaux logiques secondaires. Par suite, ces 15 signaux logiques secondaires sortants 85,86, équivalents à de nouveaux signaux secondaires, n'ont subi aucune distorsion. Ensuite, ces signaux logiques secondaires sortants 85,86 sont transformés par un moyen d'émission 63 en signaux secondaires sortants 75,76, afin d'être transmis à l'équipement 20 suivant du système d'échange d'informations 10. De fait, les signaux secondaires sortants 75,76 n'ont subi qu'une seule transformation par le moyen d'émission 63, depuis l'émission des signaux logiques secondaires sortants 85,86 par le moyen de synchronisation 68. Ils n'ont donc subit qu'une très faible 25 distorsion. Par contre, le passage par le moyen de traitement du signal à logique câblée 61 et le moyen de synchronisation 68 qu'elle comporte ralentit de façon importante les signaux secondaires, d'où un retard plus important de l'ordre de 0.36ms.
Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Système d'échange d'informations (10) comportant une chaîne d'équipements (1,2,3,4,5) embarqués pourvue d'un premier équipement (1), d'un dernier équipement (5) et d'au moins un équipement intermédiaires (2,3,4), ledit premier et ledit dernier équipements (1,5) étant reliés respectivement à au moins un autre équipement (1,2,3,4,5), chaque équipement intermédiaire (2,3,4) étant relié à deux autres équipements, chaque équipement (1,2,3,4,5) étant relié à un autre équipement (1,2,3,4,5) par une liaison incluant au moins un bus numérique (11,12,13,14,15), ledit système comportant un signal électrique circulant dans la chaîne, et par suite dans chaque équipement (1,2,3,4,5) et chaque bus numérique (11,12,13,14,15), caractérisé en ce que - chaque bus numérique (11,12,13,14,15) est un bus numérique durci résistant aux perturbations électromagnétiques extérieures, - après avoir traversé un équipement (1,2,3,4,5), ledit signal électrique contient des informations non modifiées par ledit équipement traversé (1,2,3,4,5), et destinées à au moins un autre équipement (1,2,3,4,5) dudit système (10) ainsi que des informations spécifiques ajoutées par ledit équipement traversé (1,2,3,4,5) et destinées à au moins un autre équipement (1,2,3,4,5) et, - chaque équipement intermédiaire (2,3,4), comporte au moins un moyen de traitement du signal à logique câblée (61), permettant audit signal de traverser chaque équipement intermédiaire pendant un temps Tt court prédéterminé
- 2. Système d'échange d'informations (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque liaison entre deux équipements (1,2,3,4,5) comporte deux bus numériques (11,12,13,1,4,15,32,33,34,35).
- 3. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que chaque bus numérique (11,12,13,14,15,32,33,34,35) est un bus monodirectionnel.
- 4. Système d'échange d'informations (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque bus numérique (11,12,13,14,15,32,33,3,4,35) est un bus numérique conforme à la norme ARINC 429.
- 5. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit temps Tt de traversée d'un équipement par ledit signal est inférieur ou égal à une durée de transmission d'un mot plus un espace entre deux mots contenus par ledit signal.
- 6. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un desdits équipements (1,2,3,4,5) est un moyen de contrôle dudit système d'échange d'informations (10) permettant d'initier l'échange d'informations entre lesdits équipements (1,2,3,4,5) ainsi que de déclencher la circulation dudit signal électrique.
- 7. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit premier et ledit dernier équipements (1,5) sont reliés à un seul équipement (1,2,3,4,5), ledit système d'échange d'informations (10) formant ainsi une chaîne ouverte.
- 8. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit premier et ledit dernier équipements (1,5) sont reliés à deux équipements (1,2,3,4,5), ledit système d'échange d'informations (10) formant ainsi une boucle continue et fermée, ledit premier équipement (1) et ledit dernier équipement (5) comportant respectivement au moins un moyen de traitement du signal à logique câblée (61).
- 9. Système d'échange d'informations (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un desdits équipements (1,2,3,4,5) est un équipement principal (1) et les autres équipements (2,3,4,5) sont des équipements secondaires (2,3,4,5), ledit signal électrique comportant d'une part une partie principale (18) commune émise par ledit équipement principal (1) et destinée à chaque équipement secondaire (2,3,4,5), d'autre part une partie secondaire (19) à laquelle chaque équipement secondaire (2,3,4,5) peut ajouter des informations spécifiques à cet équipement secondaire (2,3,4,5).
- 10. Système d'échange d'informations (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite partie secondaire (19) comporte une zone dédiée (28,38,48,58) à chaque équipement secondaire (2,3,4,5).
- 11. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que ledit équipement principal (1) est un moyen de commande et lesdits équipements secondaires (2,3,4,5) sont des périphériques, ledit moyen de commande fournissant auxdits périphériques des informations de commande constituant ladite partie principale (18) et lesdits périphériques fournissant audit moyen de commande des informations sur leurs états respectifs constituant ladite partie secondaire (19).
- 12. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que au moins un équipement secondaire (2,3,4,5) comporte un moyen de traitement du signal à logique câblée (61), un moyen de réception (62), un moyen d'émission (62) et deux cellules logiques « ou » (65), lesdites cellules logiques « ou » (65) permettant d'ajouter à ladite partie secondaire (19) lesdites informations spécifiques à cet équipement secondaire (2,3,4,5) avant transmission par ledit moyen d'émission (63) dudit signal électrique à l'équipement secondaire (2,3,4,5) suivant.
- 13. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que au moins un équipement secondaire (2,3,4,5) comporte un moyen de traitement du signal à logique câblée (61), un moyen de réception (62), un moyen d'émission (63) et un inverseur (64), ledit inverseur (64) étant piloté par ledit moyen de traitement du signal à logique câblée (61) et permettant d'ajouter à ladite partie secondaire (19) lesdites informations spécifiques à cet équipement secondaire (2,3,4,5) après émission desditesinformations spécifiques par ledit moyen d'émission (63) et avant transmission à l'équipement secondaire (2,3,4,5) suivant.
- 14. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que au moins un équipement secondaire (2,3,4,5) comporte un moyen de traitement du signal à logique câblée (61), un moyen de réception (62) et un moyen d'émission (63), ledit moyen de traitement du signal à logique câblée (61) comportant un moyen de synchronisation (68) permettant d'émettre un signal électrique comportant d'une part ladite partie principale (18) et d'autre part ladite partie secondaire (19) modifiée en ajoutant lesdites informations spécifiques à cet équipement secondaire (2,3,4,5), puis ledit moyen d'émission (68) transmettant ledit signal électrique à l'équipement secondaire (2,3,4,5) suivant.
- 15. Système d'échange d'informations (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que ledit système (10) comporte quatre équipement secondaire (2,3,4,5).
- 16. Système d'échange d'informations (10) selon l'une 20 quelconque des revendications 9 à 15, caractérisé en ce que ledit équipement principal (1) est un calculateur d'un pilote automatique d'aéronef et lesdits équipements secondaires (2,3,4,5) sont des actionneurs des axes de pilotage dudit aéronef.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1202507A FR2996084B1 (fr) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | Systeme d'echange d'informations chaine comportant plusieurs equipements relies par des bus numeriques durcis |
US14/030,196 US9477629B2 (en) | 2012-09-21 | 2013-09-18 | Information exchange system comprising a chain of modules connected together by hardened digital buses |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1202507A FR2996084B1 (fr) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | Systeme d'echange d'informations chaine comportant plusieurs equipements relies par des bus numeriques durcis |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2996084A1 true FR2996084A1 (fr) | 2014-03-28 |
FR2996084B1 FR2996084B1 (fr) | 2014-09-26 |
Family
ID=47624132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1202507A Active FR2996084B1 (fr) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | Systeme d'echange d'informations chaine comportant plusieurs equipements relies par des bus numeriques durcis |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9477629B2 (fr) |
FR (1) | FR2996084B1 (fr) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6404975B2 (ja) * | 2017-03-21 | 2018-10-17 | ファナック株式会社 | スレーブ、シリアル通信システム、および、シリアル通信システムの通信方法 |
EP4305653A1 (fr) | 2021-03-12 | 2024-01-17 | Essex Industries, Inc. | Commutateur à bascule |
US11688568B2 (en) | 2021-03-15 | 2023-06-27 | Essex Industries, Inc. | Five-position switch |
CN116955258B (zh) * | 2023-09-19 | 2023-11-28 | 成都立思方信息技术有限公司 | 一种可灵活连接的触发连接器、信号采集控制设备及*** |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009060153A1 (fr) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Airbus France | Equipement d'avionique a contact optique et systeme avionique comportant un tel equipement |
EP2293429A2 (fr) * | 2009-09-08 | 2011-03-09 | Thales | Dispositif sécurisé de surveillance et de commande pour actionneur de pilotage d'un aéronef |
US20120166695A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Converteam Technology Ltd. | Communications architecture for providing data communication, synchronization and fault detection between isolated modules |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5854591A (en) * | 1996-09-13 | 1998-12-29 | Sony Trans Com, Inc. | System and method for processing passenger service system information |
US6643787B1 (en) * | 1999-10-19 | 2003-11-04 | Rambus Inc. | Bus system optimization |
US20100122003A1 (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-13 | Nec Laboratories America, Inc. | Ring-based high speed bus interface |
US8549198B2 (en) * | 2009-03-27 | 2013-10-01 | Schneider Electric It Corporation | Communication protocol |
US9274997B2 (en) * | 2012-05-02 | 2016-03-01 | Smsc Holdings S.A.R.L. | Point-to-point serial peripheral interface for data communication between devices configured in a daisy-chain |
-
2012
- 2012-09-21 FR FR1202507A patent/FR2996084B1/fr active Active
-
2013
- 2013-09-18 US US14/030,196 patent/US9477629B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009060153A1 (fr) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Airbus France | Equipement d'avionique a contact optique et systeme avionique comportant un tel equipement |
EP2293429A2 (fr) * | 2009-09-08 | 2011-03-09 | Thales | Dispositif sécurisé de surveillance et de commande pour actionneur de pilotage d'un aéronef |
US20120166695A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Converteam Technology Ltd. | Communications architecture for providing data communication, synchronization and fault detection between isolated modules |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2996084B1 (fr) | 2014-09-26 |
US9477629B2 (en) | 2016-10-25 |
US20140089542A1 (en) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2960093C (fr) | Architecture bi-voies avec liaisons ccdl redondantes | |
EP2216244B1 (fr) | Système de commande de vol et aéronef le comportant | |
EP2216245B1 (fr) | Système de commande de vol et aéronef le comportant | |
CA2740280A1 (fr) | Systeme de commande de vol et aeronef le comportant | |
FR2996084A1 (fr) | Systeme d'echange d'informations chaine comportant plusieurs equipements relies par des bus numeriques durcis | |
FR3027477A1 (fr) | Commutateur de transmission de donnees entre reseaux heterogenes pour aeronef | |
FR2996651A1 (fr) | Systeme de commande de vol utilisant des calculateurs simplex et aeronef le comportant | |
FR2477738A1 (fr) | Appareil de commande et de controle destine a etre utilise entre un poste central de calculateur et des postes terminaux | |
EP2366237B1 (fr) | Equipement avionique securise et procede de securisation associe | |
WO2009118264A1 (fr) | Procede de protection de circuit de cryptographie programmable, et circuit protege par un tel procede | |
WO2016055541A1 (fr) | Système embarqué sur puce à haute sûreté de fonctionnement | |
US7397395B2 (en) | Representative majority voter for bus invert coding | |
CA2619301A1 (fr) | Passerelle de communication entre deux entites | |
EP1352324B1 (fr) | Dispositif de synchronisation tolerant aux pannes pour reseau informatique temps reel | |
CA2894374C (fr) | Circuit electrique redonde de coupure de l'alimentation electrique d'un equipement | |
FR3093831A1 (fr) | Dispositif pour et procédé de transmission de données | |
EP0777355B1 (fr) | Procédé de sécurisation d'une action et dispositif de mise en oeuvre utilisant le protocole ARINC 629 | |
US10348614B2 (en) | Debugging device with serial and Ethernet console module and hardware bypass | |
WO2017041876A1 (fr) | Calculateur électronique de véhicule compatible avec le protocole de communication can-fd | |
FR3034271A1 (fr) | Reseau de communication embarque d'un vehicule et commutateur d'un tel reseau de communication | |
FR3082960A1 (fr) | Architecture electronique de vehicule automobile avec redondance des reseaux d’alimentation electrique et de communication inter-calculateurs. | |
FR3091441A1 (fr) | Procédé de configuration d’un réseau avionique, produit programme d’ordinateur et module de configuration associés | |
WO2012052080A1 (fr) | Procede de controle d'un circuit integre | |
WO2024089351A1 (fr) | Procédé de communication d'une indication de fonctionnement correct entre deux processeur isolés | |
FR3024625B1 (fr) | Procede de gestion d'un appareil de commande cooperant par une liaison ethernet avec une unite de saisie de donnees |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CD | Change of name or company name |
Owner name: AIRBUS HELICOPTERS, FR Effective date: 20140602 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |