某型測試系統(tǒng)中1553B 總線通信設計及應用

　　0 引言

　　MIL-STD-1553B 總線是美軍為其航空應用定義的串行多路數(shù)據(jù)總線標準，其數(shù)據(jù)傳輸率為1 MHz/s,具有實時性好.抗干擾能力強.冗余備份.易于擴展等優(yōu)點，是一種確定的.可靠的.命令/響應式數(shù)據(jù)通信標準.我國于20世紀90年代引進和應用該標準，目前該標準已廣泛應用在國內機載各設備間及武器外掛管理上.

　　某型機載設備與載機火控系統(tǒng)之間采用1553B 總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和時序控制.本文在研究1553B 總線協(xié)議的基礎上，討論某型機載設備總體性能測試中利用1553B多功能板卡模擬載機1553B總線通信，實現(xiàn)機載設備總體測試控制并對測試系統(tǒng)與機載設備間總線交換信息實時記錄.

　　1 1553B 總線

　　1.1 1553B總線概述

　　MIL-STD-1553B總線是一種時分指令/響應多路傳輸數(shù)據(jù)總線，該標準是20世紀70年代由美國軍方和政府公布的一種串行多路數(shù)據(jù)總線標準.該總線標準規(guī)定了飛機內部數(shù)字式的命令/響應時分制多路數(shù)據(jù)總線的技術要求，同時規(guī)定了多路總線的操作方式和總線上的信息流的格式一級電氣規(guī)范.

　　1553B總線系統(tǒng)主要包括終端模塊.耦合器.電纜.電纜連接器.終端匹配器等，它們通過兩根冗余電纜連接，最多可掛接32個終端.在總線通信過程中一條總線（A總線）工作，另一條總線（B總線）處于熱備份狀態(tài)；總線耦合有直接耦合與變壓器耦合兩種方式.典型的1553B總線系統(tǒng)應用如圖1所示.

　　總線系統(tǒng)聯(lián)接的終端按其作用分為總線控制器（BC）.遠程終端（RT）和總線監(jiān)控器（BM或MT）.BC是在總線上惟一的建立和啟動數(shù)據(jù)傳輸任務的控制終端；RT是數(shù)據(jù)總線上用戶子系統(tǒng)終端，在BC的控制下提取或接收總線數(shù)據(jù)；總線監(jiān)控器（BM或MT）監(jiān)控總線上的信息傳輸，并能對總線上數(shù)據(jù)進行記錄和分析，本身不參與總線通信.每個終端被分配了惟一的總線形式，各終端之間信息傳輸方式有：BC 到RT?RT 到BC?RT 到RT?廣播方式和系統(tǒng)控制方式.

　　1.2 1553B總線通信

　　1553B總線通信以周期為單位批量進行，消息是周期內數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钚挝?總線標準定義了3種字類型：命令字.數(shù)據(jù)字和狀態(tài)字.每類字的字長為20位：

　　包括3 位同步頭.16 位信息段及1 個奇偶校驗位，信息字的詳細格式如圖2所示.

　　命令字的16位有效消息段依次為5位RT 地址，1位RT端收發(fā)標志位，5位RT子地址/方式代碼，5位數(shù)據(jù)字計數(shù)/方式代碼，數(shù)據(jù)字的16位有效消息為傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)信息，狀態(tài)字的16為有效消息包括5位本RT端地址.8 位指示了通信狀態(tài)和本RT 端及子系統(tǒng)狀態(tài)的信息位，3位備用位.命令字由BC端發(fā)出，狀態(tài)字由被尋址的RT發(fā)出以響應BC端的消息.二者同步頭相同，1個半比特位為高電平，1 個半比特位為低電平，數(shù)據(jù)字的同步頭和命令字.狀態(tài)字相反，先低電平后高電平.