СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

В настоящей статье рассматривается задача модификации существующего интерфейса связи для высокоскоростной передачи данных по медной витой паре в опасных и труднодоступных условиях подземных горнодобывающих предприятий в части разработки программной

реализации медиаконвертера.

Для обеспечения связью и мониторинга оборудования в труднодоступных условиях горных выработок в конце 90-х годов XX в. был разработан специализированный сетевой интерфейс, названный «SBNI» (Siberian Board Network Interface – сибирский сетевой интерфейс).

Он позволял передавать данные по одной витой паре на большие расстояния (до 9 км), при этом обеспечивая более высокие скорости (до 2 Мбит/с) по сравнению с широко известным стандартом физического уровня RS-485/EIA-485. Конфигурация интерфейса предполагает использование специального медиаконвертера, т.?е. устройства, преобразующего кадры Ethernet в кадры?SBNI. Существующий на данный момент вариант медиаконвертера реализован на устаревших, дорогостоящих и труднодоступных на рынке микроконтроллерах и программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). Развитие микроконтроллерной техники позволяет заменить аппаратный медиаконвертер на его программную реализацию без нанесения ущерба функционалу и совместимости с предыдущей реализацией интерфейса.

В статье представлены программные алгоритмы, спроектированные для работы с сопроцессорными ядрами реального времени для решения целевой задачи. Результаты, представленные в настоящей работе, позволяют использовать незадействованные ранее аппаратные ресурсы центрального процессора базовых станций для переноса на них функций медиаконвертера и тем самым удешевить и оптимизировать производство базовых станций без снижения их надежности и функциональности.

1. Fundamentals of optical fiber communications / ed. by M.K. Barnoski. – 2nd ed. – Academic Press, 1981. – 351 p. – ISBN 0-12-079151-X.

2. Ребус И.М. Обсуждение возможности использования оптического волокна для передачи данных в сложных промышленных условиях // Наука. Технологии. Инновации: сборник научных трудов, г. Новосибирск, 2–6 декабря 2024 г.: в 8 ч. – Новосибирск: НГТУ, 2025. – Ч. 1. – С. 12–16. – ISBN 978-5-7782-5343-8.

3. Бабкин О.Э., Ильина В.В. Оптико-волоконные кабели – проблемы производства и перспективы развития // Актуальные вопросы развития индустрии кино и телевидения в современной России: материалы I Национальной научно-практической конференции. – СПб., 2018. – С. 33–35. – ISBN 978-5-94760-283-8.

4. IEEE Std 802.3ab-1999. IEEE Standard for Information Technology – Telecommunications and information exchange between systems – Local and Metropolitan Area Networks – Part 3. – IEEE, 1999. – 144 p. – DOI: 10.1109/IEEESTD.1999.90568.

5. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы: учебник для вузов. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. – 960 с. – ISBN 5-469-00504-6.

6. Яшкардин В.Л. RS-485 – стандарт передачи данных по последовательному симметричному каналу // SoftElectro: сайт. – 2009. – URL: http://www.softelectro.ru/rs485.html (дата обращения: 20.05.2025).

7. Transmission and Multiplexing (TM); Access transmission systems on metallic access cables; Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) – Coexistence of ADSL and ISDN-BA on the same pair / European Telecommunications Standards Institute. – ETSI, 1998. – 70 p.

8. AM335x Sitara™ Processors Technical Reference Manual. – Texas Instruments, 2014. – URL: https://www.ti.com/lit/ug/spruh73q/spruh73q.pdf (accessed: 20.05.2025).

9. AM335x Sitara™ Processors datasheet (Rev. L). – Texas Instruments, 2018. – URL: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/am3358.pdf (accessed: 20.05.2025).

10. PRU Assembly Language Tools v2.3 User's Guide, rev. C. – Texas Instruments, 2018. – URL: https://www.ti.com/lit/ug/spruhv6c/spruhv6c.pdf?ts=1742287577782&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F (accessed: 20.05.2025).

11. AM335x PRU-ICSS Reference Guide. – Texas Instruments, 2012. – 289 p. – URL: https://mythopoeic.org/BBB-PRU/am335xPruReferenceGuide.pdf (accessed: 20.05.2025).

12. Processor SDK Linux Software Developer’s Guide for AM335X, rev. C. – Texas Instruments, 2021. – URL: https://software-dl.ti.com/processor-sdk-linux/esd/docs/latest/devices/AM335X/linux/index.html (accessed: 20.05.2025).

13. BeagleBone Black System Reference Manual. – BeagleBoard.org Foundation, 2025. – URL: https://docs.beagleboard.org/beaglebone-black.pdf (accessed: 20.05.2025).

14. Yoder M.A., Kridner J. BeagleBone cookbook. – 1st ed. – O’Reily Media, 2015. – 346 p. – ISBN 978-1-4919-0538-8.

15. Lockwood G.K. Programming the BeagleBone PRU-ICSS. – URL: https://www.glennklockwood.com/embedded/beaglebone-pru.html (accessed: 20.05.2025).

16. Molloy D. Exploring Beaglebone: tools and techniques for building with embedded Linux. – 2nd ed. – John Wiley & Sons, 2019. – 800 p. – ISBN 978-1-118-93512-5.