1553B總線簡介

1.1553B總線簡介

        MIL-STD-1553B總線是美國空軍電子子系統聯網的標準總線,是一種中央集權式的串行總線, 總線組成包括一個總線控制器,負責總線調度、管理,是總線通訊的發起者和組織者;若干(最多不超過31個)遠程終端,另外還可以有一種設備即總線監視器,用於監視總線的運行。該總線採用指令應答方式實現系統通訊,採用冗餘通道和奇校驗以及相應的錯誤處理來提高系統通訊的可靠性。1553B 是總線接口規律和信號特性的標準,它在物理層上對硬件部件所產生的電信號特性作了嚴格的規定,在數據鏈路層和網絡層對錯誤監測的方法和指令響應的格式也作了嚴格的定義。由於1553B總線具有極高的可靠性,因而在航空、航天、軍事等領域的電子聯網系統中得到廣泛應用。

        1553B 總線採用異步數據傳輸方式,碼速率1Mbps(現已出現支持4Mbps的板卡),即每秒106位,數據編碼採用曼徹斯特II型碼,差分傳輸,一般下采用屏蔽雙絞線作爲傳輸介質。

2.硬件拓撲結構

                    

                                                                                圖 2.1 1553B拓撲結構

        一個典型的1553B總線硬件系統的拓撲結構見圖 2.1 1553B拓撲結構,總線本身是一個二冗餘的結構,包括總線A和總線B,二者互爲冗餘備份,所有的總線設備(也稱爲總線接口單元BusInterface Unit BIU) BC、RT、BM都以並聯方式共享總線的主線部分。主線與子線之間採用總線控制器BC (BUS CONTROLER)總線監視器BM (BUS MONITOR)遠程終端 RT0 (REMOTE TERMINAL)遠程終端 RT1遠程終端RT30......的方式連接。總線上只能有一個總線控制器BC和不多於31遠程終端RT(某些文獻也稱其爲遠程終端或者遠程單元),總線監視器是可選的,用於監視總線通訊,一般不參與通訊。

3.控制器功能介紹

3.1總線控制器(BC)

        總線控制器負責總線的調度、管理,是總線通訊的發起者和組織者。由於1553B總線採用中央集權式的總線管理, 在整個通訊過程中, 只有總線控制器是主動參與總線通訊的, 所有的數據傳輸必須由總線控制器啓動,遠程終端只能被動的接收或者發送數據,因而任何一次通訊過程都必須由總線控制器參與,遠程終端只能被動的接收或者發送和自己有關的數據,對遠程終端來說,和自己無關的數據是透明的(看不見的)。總線控制器根據預先設定的通訊協議,主動組織各個遠程終端參與通訊,完成數據的傳輸,合理的通訊協議可以使遠程終端主動的向總線控制器發出數據傳輸請求,總線控制器根據遠程終端發出的數據傳輸請求,組織相應的遠程終端接收或送數據。一般來說,總線控制器是某個星載設備的全部功能的一部分,通訊協議的制定、軟件、硬件的設計必須統一考慮,必須從系統的高度安排總線的各種消息。

3.2遠程終端(RT)

        遠程終端只能被動的接收或者發送和自己有關的數據,對遠程終端來說,和自己無關的數據是透明的(看不見的)。遠程終端根據預先設定的通訊協議接收和發送數據。由於遠程終端只能被動的參與總線通訊,軟件的設計和總線控制器的工作方式是密切相關的,因而在軟件的設計上必須有充分的安全考慮。和總線控制器一樣,遠程終端一般也是某個星載設備的全部功能的一部分,遠程終端本身只是個通訊的橋樑,通訊軟件往往是爲數據收集和分發服務的。

3.3總線監視器(MT)

        總線上的所有通訊過程對總線監視器來說都是可見的,因而總線監視器能夠全部或選擇性的監視總線的通訊過程,對通訊狀態進行分析和判斷,給出參與總線通訊的總線控制器和各個遠置終端的運行狀態和健康狀態。總線監視器作爲星載設備不是必須的,往往用作總線控制器的備份,監視總線控制器的健康狀況,在必要的條件下代替之。

4.參考資料

《MIL-STD-1553B協議詳解》

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