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能运用于武器通讯系统的1553b现场总线
2022-08-19 23:17
本文摘要:一、1553B总线的历史 1553B总线是MIL-STD-1553总线的全称,其中B就是BUS,MIL-STD-1553总线是飞机内部时分制命令/号召式多路复用数据总线。1553B数据总线标准是20世纪70年代由美国发布的一种串行多路数据总线标准。

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一、1553B总线的历史  1553B总线是MIL-STD-1553总线的全称,其中B就是BUS,MIL-STD-1553总线是飞机内部时分制命令/号召式多路复用数据总线。1553B数据总线标准是20世纪70年代由美国发布的一种串行多路数据总线标准。1553B总线能悬挂31个远置终端,1553B总线使用指令/号召型通信协议,它有三种终端类型:总线控制器(BC)、远程终端(RT)和总线监视器(BM);信息格式有BC到RT、RT到BC、RT到RT、广播方式和系统控制方式;传输媒介为屏蔽双绞线,1553B总线耦合方式有必要耦合和变压器耦合;1553B总线为多冗余度总线型流形结构,具备双向传输特性,其传输速度为1Mbps传输方式为半双工方式,使用曼彻斯特码展开编码传输。使用这种编码方式是因为限于于变压器耦合,由于必要耦合有利于终端故障隔离,不会因为一个终端故障而导致整个总线网络的几乎中断,所以其协议中明确指出不引荐用于必要耦合方式。

  在20世纪60年代以前,飞机机载电子系统没标准的通用数据地下通道,各个电子设备单元之间相连往往必须大量的电缆。随着机载电子系统的大大变得复杂,这种通信方式所用的电缆将不会闲置相当大的空间和重量,而且对传输线的定义和测试也更为简单,费用较高。为了解决问题这一问题,美国SAEA2K委员会在军方和工业界的反对下于1968年要求研发标准的信号多路传输系统,并于1973年发布了MIL-STD-1553标准。

1973年的1553B多路传输数据总线沦为了未来军机将使用的技术,它代替了在传感器、计算机、指示器和其他飞机设备间传递数据的可观设备,大大减少了飞机重量,并且用于非常简单、灵活性,此标准的修订本于1978年发布,即MIL-STD-1553标准。1980年,美国空军又对该标准不作了局部改动和补足。该标准作为美国国防部武器系统集成和标准化管理的基础之一,被普遍的用作飞机综合航电系统、外挂物管理与集成系统,并逐步扩展到飞行中掌控等系统及坦克、舰船、航天等领域。它最初由美国空军用作飞机航空电子系统,目前已普遍应用于美国和欧洲海、陆、空三军,而且正在沦为一种国际标准。

我国于1987年施行了适当的军标。  二、1553B总线的特点  1553B总线是一种集中式的时分串行总线,其主要特点是产于处置、集中控制和动态号召。其可靠性机制还包括防错功能、容错功能、错误的检测和定位、错误的隔绝、错误的校正、系统监控及系统完全恢复功能。

使用双校验系统,有两个传输地下通道,确保了较好的容错性和故障隔离。综合一起1553B总线有以下几个特点:  一是实时性好,1553B总线的数据传输率为1Mbps,每条消息最多包括32个字,传输一个相同恒定的消息所须要时间较短。数据传输速率比一般的通讯网低。

  二是合理的差错控制措施和特有的方式命令,为保证数据传输的完整性,1553B使用了合理的差错控制措施――对系统重传数据流方法。当BC向某一RT收到一个命令或发送到一个消息时,终端不应在等价的响应时间内传回一个状态字,如果传输的消息有拢,终端就拒绝接受传回状态字,由此报告上次消息传输违宪。

而特有的方式命令不仅使系统能已完成数据通讯掌控任务,还能检查故障情况并已完成容错管理功能。  三是总线效率高,总线形式的流形结构对总线效率的拒绝较为低,为此1553B对牵涉到总线效率指标的某些强制性拒绝如命令响应时间、消息间隔时间以及每次消息传输的仅次于和大于数据块的长度都有严苛容许。

  四是具备命令/号召以及广播通讯方式,BC需要以广播方式向所有RT发送到一个时间实时消息,这样总线上的所有消息传输都由总线控制器收到的指令来掌控,涉及终端对指令不应给与号召并继续执行操作者。这种方式非常适合集中控制的分布式处置系统。但1553B总线价格高昂,容许了它在工业领域的普遍性应用于。

  三、1553B总线消息传输机制  1553B总线上的信息是以消息(Message)的形式调制成曼彻斯特码展开传输的。每条消息最久由32个字构成,所有的字分成三类:命令字、数据字和状态字。每类字的长度为20位,有效地信息位是16位,每个字的前3位为单字的实时字头,而最后1位是奇偶校验位。

有效地信息(16位)及奇偶校验位在总线上以曼彻斯特字节的形式展开传输,传输一位的时间为1S(即码速率为1MHz)。实时字头占到3位,再行正后负为命令字和状态字,先负后正为数据字。

  在这三种类型的字中,命令字坐落于每条消息的接续部分,其内容规定了该次传输的明确拒绝。状态字不能由RT收到,它的内容代表RT对BC收到的有效地命令的对系统。BC可以根据状态字的内容来要求下一步采行什么样的操作者。

数据字既可以由BC传输到某RT,也可以从某RT传输至BC,或者从某RT传输到另一RT,它的内容代表传输的数据。  1553B总线上消息传输的过程是:总线控制器向某一终端公布一个接管/发送到指令,终端在等价的响应时间范围内传回一个状态字并继续执行消息的接管/发送到。

BC通过竣工验收RT问的状态字来检验传输否顺利并做到先前的操作者。  消息是包含1553B总线通讯的基本单位,如果必须已完成一定的功能,就要将多个消息组织起来,构成一个新的结构叫作帧(Frame)。帧的结构闻图2。

在图中,已完成一个消息的时间称作消息时间,两个消息之间的间隔称作消息间隔时间,已完成一个帧的时间称作帧时间。在实际应用于中这三种时间都是可以通过编程设置的。


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