1553B总线简介

1.1553B总线简介

MIL-STD-1553B总线是美国空军电子子系统联网的标准总线,是一种中央集权式的串行总线, 总线组成包括一个总线控制器,负责总线调度、管理,是总线通讯的发起者和组织者;若干(最多不超过31个)远程终端,另外还可以有一种设备即总线监视器,用于监视总线的运行。该总线采用指令应答方式实现系统通讯,采用冗余通道和奇校验以及相应的错误处理来提高系统通讯的可靠性。1553B 是总线接口规律和信号特性的标准,它在物理层上对硬件部件所产生的电信号特性作了严格的规定,在数据链路层和网络层对错误监测的方法和指令响应的格式也作了严格的定义。由于1553B总线具有极高的可靠性,因而在航空、航天、军事等领域的电子联网系统中得到广泛应用。

1553B 总线采用异步数据传输方式,码速率1Mbps(现已出现支持4Mbps的板卡),即每秒106位,数据编码采用曼彻斯特II型码,差分传输,一般下采用屏蔽双绞线作为传输介质。

2.硬件拓扑结构

图 2.1 1553B拓扑结构

一个典型的1553B总线硬件系统的拓扑结构见图 2.1 1553B拓扑结构,总线本身是一个二冗余的结构,包括总线A和总线B,二者互为冗余备份,所有的总线设备(也称为总线接口单元BusInterface Unit BIU) BC、RT、BM都以并联方式共享总线的主线部分。主线与子线之间采用总线控制器BC (BUS CONTROLER)总线监视器BM (BUS MONITOR)远程终端 RT0 (REMOTE TERMINAL)远程终端 RT1远程终端RT30......的方式连接。总线上只能有一个总线控制器BC和不多于31远程终端RT(某些文献也称其为远程终端或者远程单元),总线监视器是可选的,用于监视总线通讯,一般不参与通讯。

3.控制器功能介绍

3.1总线控制器(BC)

总线控制器负责总线的调度、管理,是总线通讯的发起者和组织者。由于1553B总线采用中央集权式的总线管理, 在整个通讯过程中, 只有总线控制器是主动参与总线通讯的, 所有的数据传输必须由总线控制器启动,远程终端只能被动的接收或者发送数据,因而任何一次通讯过程都必须由总线控制器参与,远程终端只能被动的接收或者发送和自己有关的数据,对远程终端来说,和自己无关的数据是透明的(看不见的)。总线控制器根据预先设定的通讯协议,主动组织各个远程终端参与通讯,完成数据的传输,合理的通讯协议可以使远程终端主动的向总线控制器发出数据传输请求,总线控制器根据远程终端发出的数据传输请求,组织相应的远程终端接收或送数据。一般来说,总线控制器是某个星载设备的全部功能的一部分,通讯协议的制定、软件、硬件的设计必须统一考虑,必须从系统的高度安排总线的各种消息。

3.2远程终端(RT)

远程终端只能被动的接收或者发送和自己有关的数据,对远程终端来说,和自己无关的数据是透明的(看不见的)。远程终端根据预先设定的通讯协议接收和发送数据。由于远程终端只能被动的参与总线通讯,软件的设计和总线控制器的工作方式是密切相关的,因而在软件的设计上必须有充分的安全考虑。和总线控制器一样,远程终端一般也是某个星载设备的全部功能的一部分,远程终端本身只是个通讯的桥梁,通讯软件往往是为数据收集和分发服务的。

3.3总线监视器(MT)

总线上的所有通讯过程对总线监视器来说都是可见的,因而总线监视器能够全部或选择性的监视总线的通讯过程,对通讯状态进行分析和判断,给出参与总线通讯的总线控制器和各个远置终端的运行状态和健康状态。总线监视器作为星载设备不是必须的,往往用作总线控制器的备份,监视总线控制器的健康状况,在必要的条件下代替之。

4.参考资料

《MIL-STD-1553B协议详解》

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