ДОСТОИНСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

Эффективное использование занимаемой полосы частот с полученной скоростью передачи дает возможность делать требуемые операции управления космическим аппаратом и вести обмен с огромными объёмами данных. Отсутствие большой серии производства делает изделие штучным или мелкосерийным, поэтому разумно использовать в качестве платформы для разработки программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС).

Программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) – электронный компонент, который требуется для создания цифровых интегральных схем. Отличительной чертой ПЛИС от обычных цифровых микросхем, заключается в том, что логика их работы не определяется при изготовлении, а задаётся с помощью программирования. Для программирования требуются программаторы и отладочные среды, с помощью которых есть возможность установить придуманную структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на различных языках описания аппаратуры, таких как: Verilog, VHDL, AHDL и др.

Альтернативой ПЛИС считаются: программируемые логические контроллеры (ПЛК), базовые матричные кристаллы (БМК), требующие заводского производственного процесса для программирования; ASIC — специализированные заказные большие интегральные схемы (БИС), которые при мелкосерийном и единичном производстве значительно дороже; специализированные компьютеры, процессоры, микроконтроллеры, которые из-за программного метода реализации алгоритмов в работе медленнее ПЛИС. Некоторые производители предлагают программные процессоры для собственных ПЛИС, которые могут быть модифицированы под конкретную задачу, а потом при необходимости встроены. Тем самым обеспечивается уменьшение места на печатной плате и упрощение проектирования самой схемы, за счёт быстродействия.

В данный момент, рынок радиоэлектронной продукции насыщен большим выбором ПЛИС различных компаний-производителей, разных модификаций, с отличными друг от друга характеристиками. Выбор соответствующей платы производится согласно характеристикам в интересующем нас ценовом сегменте. Основными всемирными производителями ПЛИС на мировом рынке считаются компании: Xilinx, Altera, Atmel, Actel, Achronix, Lattice semiconductor. Ценовой диапазон колеблется от 245 до 250000 рублей.

В зависимости от востребованности проектируемых устройств, возможно осуществлять выпуск единичных изделий на программируемых логических интегральных схемах, небольших серий на ASIC либо крупных партий изделий на СБИС. Это обусловлено гибкостью и универсальностью языка программирования.

Положительными сторонами проектирования формирователя радиосигналов на ПЛИС является: многофункциональность использования, возможность вводить изменения и усовершенствования, корректируя её программное обеспечение, относительная низкая стоимость и практичность в эксплуатации опытного образца изделия, возможность менять программное обеспечение во время работы аппаратуры в космическом пространстве, не возвращая его на землю. Нынешняя ПЛИС предоставляет возможность воплотить в себе всю полноту проектируемой модели универсального формирователя за счёт собственных вычислительных мощностей и возможности контакта с побочным, подключаемым к ней, навесным оборудованием, что позволяет интегрировать её с устройствами приёмо-передающего тракта.