1553B总线数据采集、记录与处理技术

1553B总线数据采集、记录与处理技术

摘要：介绍了现代飞机试飞中1553B总线数据的机载采集、记录方法和地面数据处理方

式以及100%记录的1553B总线数据事后预处理软件的功能、组成、处理流程和软件设计中的一些关键技术。

关键词: 1553B总线；采集；记录；数据处理

Ab ST ract：The ON-board data acquisition、recording and processing methods of 1553B-bus in modern flight test are introduced,The functions、composing and processing flowing of the pre-processing software in post for recorded 100% 1553B data,and the key technologies in software design are also presen te d.

Key words:1553B-bus；acquisition；recording；data processing,

1553B总线在现代飞机航空电子系统及其他领域有着广泛的应用，机载航空电子系统方面的试飞任务越来越多，因此1553B总线数据的采集、记录、处理技术成为试飞测试中的关键技术之一。由于1553B总线数据速率高、数据量大、数据结构复杂、数据类型多、处理要求多样，使得总线数据处理成为现代飞机试飞数据处理的重点和难点之一。

1、1553B总线简介

1553B总线是飞机内部的时分、指令/应答多路传输总线。在航空电子系统中, 通过1553B 总线可连接多达32个子系统（或称终端RT），完成各子系统的通信和数据交换，以实现各子系统的集中控制和显示。为了提高可靠性，一般都采用双余度总线结构。现代飞机典型的航空电子系统及1553B总线应用框图如图1所示。

图1航空电子系统及1553B总线应用框图

1.1 1553B总线字格式

1553B总线字分为: 命令字、数据字、状态字。

命令字是由同步头、远程终端地址字段、发送/接收位、子地址/方式字段、数据字个数/方式代码字段及奇偶位组成。

数据字是由同步头、数据段和奇偶位组成。

状态字是由同步头、远程终端地址、消息差错位、测试位、服务请求位、3位备用位、广播命令接收位、忙位、子系统标志位、动态总线控制接收位、终端标志位及奇偶位组成。

1553B总线字格式: 每个字的字长为16个二进制位的有效值长度加同步头和奇偶位共20个二进制位的长度, P CM化后, 去掉同步头和奇偶位, 16位有效位的格式符合标准GJB289-87。

1.2 通信方式

总线系统中传输的消息格式有10 种, 这里仅介绍应用层的3种信息传输方式。

1.2.1 总线控制器向远程终端的传输

总线控制器向远程终端发出一个接收指令及数据字, 远程终端回送一个状态字, 指令字

和数据字没有间隔的连续发送。

1.2.2 远程终端向总线控制器的传输

总线控制器向远程终端发出一个发送指令, 远程终端回送一个状态字后, 继之以规定

数目的数据字、状态字和数据字没有间隔地连续发送。

1.2.3 远程终端向远程终端的传输

总线控制器向远程终端a发出一个接收指令, 紧接着向远程终端b发出一个发送指令, 远程终端b发出一个状态字, 继之以规定数目的数据字、状态字和数据字没有间隔地连续发送。远程终端a接收到数据字后, 回送一个状态字。

2 1553B总线数据的机载采集与记录

2.1 1553B总线数据的采集与记录方式

1553B总线数据采集有两种方式：选择采集和100%采集方式。

1553B总线数据选择采集是指由试飞工程师按总线字的定义（总线号、远程终端RT号、子地址SA、逻辑块），[动漫背景音乐，游戏背景音乐，电视剧背景音乐，主题曲，片尾曲，片头曲，主题歌，背景音乐，BGM，插曲，配乐https://www.wendangku.net/doc/3412522592.html,主题曲，动漫背景音乐，游戏背景音乐，电视剧背景音乐，片尾曲，片头曲，主题歌，背景音乐，BGM，插曲，配乐]从总线上挑选需要的命令字、状态字、数据字。对挑选的总线字，格式化为4个连续的PCM字，其中总线字格式化为2个PCM字，另两个为时间标识字，描述该总线字在总线上的精确时间。这些PCM字经1553B专用采集器采集后形成一条选择的1553B数据流，通过RS422串行口到通用采集器，与其他测试数据合并形成一条主PCM数据流，供遥测发射到地面进行实时监控及机载记录。

1553B总线数据的100%采集是指同时采集多条多余度（一般为两条双余度）1553B总线上的全部信息。采集到的每个20位总线字（包括命令字、状态字、数据字），去掉3位同步头和1位奇偶校验位后的16位有效位，被转换为两个连续的PCM字。在总线消息间隔处加入填充字，在总线消息的命令字后插入时间标识字（包括时、分、秒、毫秒、微秒），标明该消息到达的准确时间，同时在状态字之前插入消息响应时间。然后把这些PCM字按IR IG-106遥测标准格式，经过专用采集器采集后形成一条PCM化的100%采集的1553B总

线数据流，供机载记录器记录。

随着记录技术的发展，还有一种直接采集、记录方式也在广泛应用，该方式一般通过具有1553B总线数据100%采集功能的记录器完成。1553B总线数据不再需要1553B专用采集器，也不需要转换为PCM格式，而是由记录器直接采集，按1553B消息块格式记录到磁带机上。1553B总线数据的采集和记录如图2所示。

图２1553B总线数据的机载采集、记录框图

2.2 1553B总线采集器与记录器

1553B总线数据采集器用于采集飞机上1553B数据总线中信息，完成以下功能：

①获取多条符合1553B标准的总线数据；

②将每条总线的信息100%采集后分别形成一条PCM数据流输出；

③通过用户定义选择多条总线上的部分总线信息（包括逻辑块中的数据字），形成一条混合的选择数据流输出；

④在输出数据流中对总线信息进行时间标识。

1553B总线采集器在总线系统中，只起监视作用，不参与总线通信。在有的总线系统中，也将其视为一个终端设备而分配一个RT（终端）号，受总线控器的管理，以便向其传输专为飞行试验设置的消息块。

1553B总线记录器采用通用的PCM数据记录器。对于1553B总线数据的直接采集、记录方式，采用具有1553B采集功能的多输入数据源的采集、记录一体化记录器。

3 1553B总线数据的处理方式

1553B总线数据处理一般分为实时处理（实时监控）和事后处理方式。

3.1 1553B总线数据的实时处理(实时监控)方式

飞行试验实时监控是确保试飞安全、提高试飞效率的重要手段。1553B总线数据是试飞实时监控的重要参数。飞行试验中来自飞机机载遥测PCM流中选择的1553B总线参数，是驱动实时监控显示画面的主要数据源，是实现可视化显现的基础。实时监控画面主要有模拟飞机多功能显示器画面，如飞机状态、航空电子状态、飞控状态、发动机状态，模拟的平显画面，另外还有飞机的三维姿态、航迹等各种图形、曲线、数字、表格形式的显示画面，为试飞指挥员、试飞工程师及时发现飞机故障、确保飞机试飞安全，提供了重要手段。

3.2 1553B总线数据的事后处理方式

1553B总线数据事后处理分为预处理和最终处理。

预处理是按试飞工程师要求的参数名、时间段、采样率，从100%记录的1553B总线数据中提取要求的参数，并进行必要的处理和转换，以不同格式的数据文件输出，为1553B总线数据最终处理提供各种类型的数据文件。这为试飞工程师和主机厂所排故，提供了真实可靠的1553B总线数据，对缩短飞机系统和航空电子系统排故周期，加快试飞进度，有重要意义。

最终处理是试飞工程师根据预处理结果，按照航电各专业（如火控、雷达、惯导等）的需求，对100%的1553B工程单位数据进一步的分析与处理和综合处理。

4 1553B总线数据事后预处理软件设计

4.1软件功能设计

1553B总线数据处理软件的主要功能是按试飞工程师要求的参数名、时间段、采样率，从100%记录在磁带上的1553B总线数据中提取要求的参数，并进行必要的处理和转换，以不同格式的数据文件输出，为1553B总线数据最终处理提供各种类型数据。

4.2软件组成与结构设计

采用模块化设计，主要由读带模块、主控模块、数据采集模块、加载ICD文件模块、获取物理块号模块、总线数据分析模块、数据字分析模块、数据输出模块等组成，如图3所示。

4.3处理流程

软件总体结构分成两个进程，一个为主进程，一个为分析处理进程（子进程），处理流程见图4。

①主进程: 它负责进程的总控，并负责接收用户对所有界面的选择以及界面上的输入设置。该进程主要完成总线通信地址和消息中数据字格式内容以及多种数据类型的输入（ICD 文件）。它还通过邮件将分析处理所需的输入和设置发送到总线数据分析处理进程。

②分析处理进程：它根据总线数据处理参数来对相应的总线数据进行分析处理，并将结果存放在文件中。该进程接收主进程用邮件方式传递来的信息，根据总线数据处理参数及总

线数据描述表来完成总线数据分析处理的工作，这样总线数据处理时用户的设置与总线数据处理可以并行工作。

这两个进程并行运行，处理进程一直接收主进程发送来的邮件并做相应的处理。主进程随时接收子进程发送来的处理信息定时在界面上显示。

4.4 输出格式

3种类型数据文件分别为：

①可供用户阅读且做进一步处理的物理量文本文件；

②可供用户阅读且做进一步处理的总线消息文本文件；

③可供用户做进一步处理的物理量二进制文件。

4.5 1553B总线数据预处理软件设计中的几个关键技术

4.5.1 ICD数据库的利用

接口控制数据文件（ICD）提供了总线数据的构成和解释，它定义了1553B 总线参数的名称、类型、格式、校准算法，参数（含开关量）的说明，还定义了1553B 总线数据块的所有信息是1553B总线数据处理的重要依据，如何有效利用ICD文件，把ICD库嵌入1553B 总线数据处理软件，从而提高软件的方便性和可靠性，已成为1553B总线数据处理软件的关键技术之一。

本软件以数据库为基础，把ICD文件分为总线数据描述表和总线信息辅助表。

总线数据描述表按子系统划分, 每个子系统分为5层表, 即:块表、块元素表、信号表、信号元素表、字段表。5层表之间由某一关键字段关联。总线数据辅助表信息来源于总线地址通信表, 由于ICD文件中总线数据是用RT名和块号描述的, 而总线上的消息字是用RT地址和子地址描述的, 因此为了使RT名与RT地址对应, 块号与子地址对应, 必须建立使其对应的表, 称为辅助表。

4.5.2 消息块参数的快速读取

1553B总线数据参数多、速率高，使100%记录的1553B总线数据量巨大。如何快速从大量的数据中提取需要的数据，是1553B总线数据处理软件的关键技术之一。虽然总线数据中包括大量的各种格式的消息，然而，作为飞行试验来说，只关心其中应用层的3种消息。因此，为了快捷而准确地过滤出所关心的消息块，必需设计一种高效的消息块读取函数，以完成消息块的读取与过滤。即从数据文件中，读取一块数据，剔除其中的无用字，最终输出一个完整的1553B消息块，然后对相应参数进行工程单位转换，从而完成一个处理循环。其主要算法如图5所示。

4.5.3 数据的时间同步与修正

数据的时间同步对试飞数据处理有着重要的影响。1553B总线通信的异步性和航空电子系统

的延时，使1553B总线数据的时间同步成为一个技术难点，它涉及航空电子系统本身、机

载数据采集、数据处理等多个环节。目前采取了对时间进行修正的方法，满足了数据处理要求。

5 结束语

1553B总线数据的采集、记录和处理，在现代飞机试飞中有着非常重要的作用，目前已广泛应用于各型号飞机试飞。1553B总线数据事后预处理软件，既可以分析处理PCM化的1553B总线数据，也可以分析处理直接记录的总线数据。事后处理的数据，满足了试飞工程师和主机厂、所的要求，在某飞机定型试飞中发挥了重要的作用。随着机载采集、记录技术的发展，1553B总线数据的记录方式和格式将不断更新，只要对记录的格式进行必要的转换，

该软件仍可处理新型记录器记录的1553B总线数据。

参考文献：

[1]杨廷善，周莉，等.计算机和测试系统总线手册[M].北京：人民邮电出版社，1993

[2]IRIG 106遥测标准.

作者简介：

于艳女，工程师，从事试飞数据处理技术研究和软件开发工作。

王建军男，高级工程师，从事试飞数据处理技术研究和遥测数据处理系统总体设计及研制工作。

袁炳南男，高级工程师，从事遥测数据处理技术研究和系统开发工作。

数据采集与处理技术

数据采集与处理技术 参考书目： 1．数据采集与处理技术马明建周长城西安交通大学出版社 2．数据采集技术沈兰荪中国科学技术大学出版社 3．高速数据采集系统的原理与应用沈兰荪人民邮电出版社 第一章绪论 数据采集技术(Data Acquisition)是信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存贮、处理以及控制等作业。在智能仪器、信号处理以及工业自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题。将外部世界存在的温度、压力、流量、位移以及角度等模拟量（Analog Signal）转换为数字信号（Digital Signal）, 在收集到计算机并进一步予以显示、处理、传输与记录这一过程，即称为“数据采集”。相应的系统即为数据采集系统（Data Acquisition System,简称DAS）数据采集技术以在雷达、通信、水声、遥感、地质勘探、震动工程、无损检测、语声处理、智能仪器、工业自动控制以及生物医学工程等领域有着广泛的应用。 1．1 数据采集的意义和任务 数据采集是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换为数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为数据采集系统。 数据采集系统的任务：采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。与此同时，将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的好坏，主要取决于精度和速度。 1．2 数据采集系统的基本功能 1.数据采集：采样周期

基于LabVIEW的数据采集与处理系统设计

基于LabVIEW的数据采集与处理系统设计 摘要：虚拟仪器作为一种基于图形化编程的新型概念仪器，以计算机作为运行媒介，节省了大量的显示、控制硬件，越来越显示出它独有的优势。基于LabVIEW的数据采集与处理系统，整体采用了循环结构与顺序结构相结合的形式，实现了模拟信号的采集与实时动态显示，并且仿真出了对数据的采集和报警功能，并且能够存储数据，进行各种自定义设置，显示效果良好，对现实中的数据采集与处理系统具有很大的借鉴作用。 关键词：虚拟仪器；数据采集；数据处理；LabVIEW

The Design of Data Acquisition and Processing System Based on LabVIEW Abstract:As a kind of virtual instrument based on graphical programming the new concept of instruments, run at the computer as a medium, save a large amount of display, control hardware, more and more shows its unique advantages. Data acquisition and processing system based on LabVIEW, and the overall adopted loop structure and order structure, in the form of the combination of the dynamic analog signal acquisition and real-time display, and the simulation of the data collection and alarm function, and the ability to store data, for a variety of Settings, display effect is good, the reality of the data acquisition and processing system has a great reference. Keywords：Virtual Instrument;Data Collection;Data Processing;LabVIEW;

PCIE基础知识

PCIe总线概述 随着现代处理器技术的发展，在互连领域中，使用离速差分总线替代并行总线是大势所趋。与单端并行信号相比，高速差分信号可以使用更高的时钟频率，从而使用更少的信号线, 完成之前需要许多单端并行数据信号才能达到的总线带宽。 PCI总线使用并行总线结构，在同一条总线上的所有外部设备共享总线带宽，而PCIe 总线使用了鬲速差分总线，并釆用端到端的连接方式，因此在每一条PCIe链路中只能连接两个设备。这使得PCIe与PCI总线釆用的拓扑结构有所不同。PCIe总线除了在连接方式上与PCI总线不同之外，还使用了一些在网络通信中使用的技术，如支持多种数据路由方式，基于多通路的数据传递方式，和基于报丈的数据传送方式，并充分考虑了在数据传送中出现服务质量QoS （Qual ity of Service）问题。 PCIe总线的基础知识 与PCI总线不同，PCIe总线使用端到端的连接方式，在一条PCIe链路的两端只能各连接一个设备，这两个设备互为是数据发送端和数据接收端。PCIe总线除了总线链路外，还具有多个层次，发送端发送数据时将通过这些层次，而接收端接收数据时也使用这些层次。PCIe 总线使用的层次结构与网络协议栈较为类似。 端到端的数据传递 PCIe链路使用“端到端的数据传送方式”.发送端和接收端中都含有TX（发送逻辑）和RX（接收逻辑），其结构如图4-1所示。

Da" Linker layer “ Ph 、sical layer ■ Data Linker la^^r 图41PCIe 总线的物理链蒋 由上图所示，在PCIe 总线的物理链路的一个数扌居通路(Lane)中，由两组差分信号，共4根 信号线组成。其中发送端的TX 部件与接收端的RX 部件使用一组差分信号连接，该链路也被 称为发送端的发送链路，也是接收端的接收链路：而发送端的RX 部件与接收端的TX 部件使 用另一组差分信号连接，该链路也被称为发送端的接收链路，也是接收端的发送链路。一个 PCIe 链路可以由多个Lane 组成。 离速差分信号电气规范要求其发送端串接一个电容，以进行AC 耦合。该电容也被称为AC 耦合电容。PCIe 链路使用差分信号进行数据传送，一个差分信号由D+和D-两根信号组成， 信号接收端通过比较这两个信号的差值，判斯发送端发送的是逻辑“1”还是逻辑“0”。 与单端信号相比，差分信号抗千扰的能力更强，因为差分信号在布线时要求“等长”、“等宽”、 “贴近”，而且在同层。因此外部干扰噪声将被“同值”而且“同吋”加载到D+和D-两根信 号上，其差值在理想情况下为0,对信号的逻辑值产生的影响较小。因此差分信号可以使用 更商的总线频率。 此外使用差分信号能有效抑制电磁干扰EMI (Electro Magnetic Interference) o 由于差分 信号D+与D-距离很近而且信号幅值相等.极性相反。这两根线与地线间耦合电磁场的幅值 相等，将相互抵消，因此差分信号对外界的电触千扰较小。当然差分信号的缺点也是显而易 见的，一是差分信号使用两根信号传送一位数据；二是差分信号的布线相对严格一些。 PCIe 链路可以由多条Lane 组成，目前PCIe 链路可以支持1、2. 4. 8、12、16和32个Lane, 即X1、X2、X4、X8、X12. X16和X32宽皮的PCIe 链路。每一个Lane 上使用的总线 频率与PCIe 总线使用的版本相关。 第1个PCIe 总线规范为，之后依次为… 和。目前PCIe 总线的置新规范为，而正在开发过 程中，预计在2010年发布。不同的PCIe 总线规范所定义的总线频率和链路编码方式并不相 同，如表4T 所示。

综合解析1553B协议

目录 一、什么是1553B总线 二、1553B总线的特点 三、1553B总线消息传输机制 四、1553B总线在武器通信中的应用 五、1553B总线的优点 六、1553B技术发展情况

一、什么是1553B总线 1553B总线是MIL－STD－1553总线的简称，其中B就是BUS，MIL-STD-1553B总线是飞机内部时分制命令/响应式多路复用数据总线。1553B数据总线标准是20世纪70年代由美国公布的一种串行多路数据总线标准。1553B总线能挂31个远置终端，1553B总线采用指令/响应型通信协议，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总线耦合方式有直接耦合和变压器耦合；1553B总线为多冗余度总线型拓扑结构，具有双向传输特性，其传输速度为1Mbps传输方式为半双工方式，采用曼彻斯特进行编码传输。采用这种编码方式是因为适用于变压器耦合，由于直接耦合不利于终端故障隔离，会因为一个终端故障而造成整个总线网络的完全瘫痪，所以其协议中明确指出不推荐使用直接耦合方式。 在20世纪60年代以前，飞机机载电子系统没有标准的通用数据通道，各个电子设备单元之间连接往往需要大量的电缆。随着机载电子系统的不断复杂化，这种通信方式所用的电缆将会占用很大的空间和重量，而且对传输线的定义和测试也较为复杂，费用较高。为了解决这一问题，美国SAE A2K委员会在军方和工业界的支持下于1968年决定开发标准的信号多路传输系统，并于1973年公布了MIL-STD-1553B标准。1973年的1553B多路传输数据总线成为了未来军机将采用的技术，它取代了在传感器、计算机、指示器和其他飞机设备间传递数据的庞大设备，大大减少了飞机重量，并且使用简单、灵活，此标准的修订本于1978年公布，即MIL-STD-1553B标准。1980年，美国空军又对该标准作了局部修改和补充。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，被广泛的用于飞机综合航电系统、外挂物管理与集成系统，并逐步扩展到飞行控制等系统及坦克、舰船、航天等领域。它最初由美国空军用于飞机航空电子系统，目前已广泛应用于美国和欧洲海、陆、空三军，而且正在成为一种国际标准。我国于1987年颁布了相应的军标。 二、1553B总线的特点 1553B总线是一种集中式的时分串行总线，其主要特点是分布处理、集中控制和实时响应。其可靠性机制包括防错功能、容错功能、错误的检测和定位、错误的隔离、错误的校正、系统监控及系统恢复功能。采用双冗余系统，有两个传输通道，保证了良好的容错性和故障隔离。综合起来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，每条消息最多包含32个字，传输一个固定不变的消息所需时间短。数据传输速率比一般的通讯网高。 二是合理的差错控制措施和特有的方式命令，为确保数据传输的完整性，1553B采用了合理的差错控制措施――反馈重传纠错方法。当BC向某一RT发出一个命令或发送一个消息时，终端应在给定的响应时间内发回一个状态字，如果传输的消息有错，终端就拒绝发回状态字，由此报告上次消息传输无效。而特有的方式命令不仅使系统能完成数据通讯控制任务，还能检查故障情况并完成容错管理功能。 三是总线效率高，总线形式的拓扑结构对总线效率的要求比较高，为此1553B对涉及总线效率指标的某些强制性要求如命令响应时间、消息间隔时间以及每次消息传输的最大和

汽车CAN总线基础知识培训资料

汽车C A N总线基础知 识

CAN总线协议 控制器局域网总线（CAN，Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。CAN协议用于汽车中各种不同元件之间的通信，以此取代昂贵而笨重的配电线束。该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。 CAN总线发展 控制器局域网CAN( Controller Area Network)属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。是由德国博世公司在20世纪80年代专门为汽车行业开发的一种串行通信总线。而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10km时，CAN仍可提供高达50kbit/s的数据传输速率。CAN总线的工作原理 CAN总线使用串行数据传输方式，可以1Mb/s的速率在40m的双绞线上运行，也可以使用光缆连接，而且在这种总线上总线协议支持多主控制器。[1]CAN与I2C总线的许多细节很类似，但也有一些明显的区别。当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时，它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级，这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的，不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时，这种配置十分重要。

当一个站要向其它站发送数据时，该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片，并处于准备状态；当它收到总线分配时，转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出，这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它。由于CAN总线是一种面向内容的编址方案，因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。当所提供的新站是纯数据接收设备时，数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。它允许分布过程同步化，即总线上控制器需要测量数据时，可由网上获得，而无须每个控制器都有自己独立的传感器。 CAN总线在空闲（没有节点传输报文）时是一直处于隐性状态。当有节点传输报文时显性覆盖隐性，由于CAN总线是一种串行总线，也就是说报文是一位一位的传输的，而且是数字信号（0和1），1代表隐性，0代表显性。在传送报文的过程中是显隐交替的，就像二进制数字0101001等，这样就能把信息发送出去，而总线空闲的时候是一直处于隐性的。 CAN总线特征 (1)报文(Message)总线上的数据以不同报文格式发送，但长度受到限制。当总线空闲时，任何一个网络上的节点都可以发送报文。 (2)信息路由(Information Routing)在CAN中，节点不使用任何关于系统配置的报文，比如站地址，由接收节点根据报文本身特征判断是否接收这帧信息。因此系统扩展时，不用对应用层以及任何节点的软件和硬件作改变，可以直接在CAN中增加节点。

1553B总线数据采集、记录与处理技术

1553B总线数据采集、记录与处理技术 摘要：介绍了现代飞机试飞中1553B总线数据的机载采集、记录方法和地面数据处理方 式以及100%记录的1553B总线数据事后预处理软件的功能、组成、处理流程和软件设计中的一些关键技术。 关键词: 1553B总线；采集；记录；数据处理 AbSTract：The ON-board data acquisition、recording and processing methods of 1553B-bus in modern flight test are introduced,The functions、composing and processing flowing of the pre-processing software in post for recorded 100% 1553B data,and the key technologies in software design are also presented. Key words:1553B-bus；acquisition；recording；data processing, 1553B总线在现代飞机航空电子系统及其他领域有着广泛的应用，机载航空电子系统方面的试飞任务越来越多，因此1553B总线数据的采集、记录、处理技术成为试飞测试中的关键技术之一。由于1553B总线数据速率高、数据量大、数据结构复杂、数据类型多、处理要求多样，使得总线数据处理成为现代飞机试飞数据处理的重点和难点之一。 1、1553B总线简介 1553B总线是飞机内部的时分、指令/应答多路传输总线。在航空电子系统中, 通过1553B 总线可[动漫背景音乐，游戏背景音乐，电视剧背景音乐，主题曲，片尾曲，片头曲，主题歌，背景音乐，BGM，插曲，配乐，https://www.wendangku.net/doc/3412522592.html,，主题曲，动漫背景音乐，游戏背景音乐，电视剧背景音乐，片尾曲，片头曲，主题歌，背景音乐，BGM，插曲，配乐]连接多达32个子系统（或称终端RT），完成各子系统的通信和数据交换，以实现各子系统的集中控制和显示。为了提高可靠性，一般都采用双余度总线结构。现代飞机典型的航空电子系统及1553B总线应用框图如图1所示。 图1航空电子系统及1553B总线应用框图 1.1 1553B总线字格式 1553B总线字分为: 命令字、数据字、状态字。 命令字是由同步头、远程终端地址字段、发送/接收位、子地址/方式字段、数据字个数/方式代码字段及奇偶位组成。

数据采集与处理讲解

1数据的采集与处理 1.1数据的采集 施工监控中需对影响施工及控制精度的数据进行收集，主要包括环境参数和结构参数，前者又主要是指风速风向数据；后者主要指结构容重、弹模等数据。施工监控需进行收集的数据如表1-1所示。 1.1.2数据采集方法 基于港珠澳大桥特殊的地理位置，采用远程数据采集系统，与传统的数据采集系统相比，具有不受地理环境、气候、时间的影响等优势。而借助无线传输手段的远程数据采集系统，更具有工程造价和人力资源成本低，传输数据不受地域的影响，可靠性高，免维护等优点。远程无线数据采集系统的整体结构如图1-2所示。 1-2 远程无线数据采集系统组成结构图

1.2数据的处理与评估 在数据分析之前, 数据处理要能有效地从监测数据中寻找出异常值, 必须对监测数据进行可靠性检验, 剔除粗差的影响, 以保证监测数据的准确、可靠。我们拟采用的是最常用的μ检验法来判别系统误差; 用“3σ准则”剔除粗差; 采用了“五点二次中心平滑”法对观测数据进行平滑修正。同时, 在数据处理之后, 采用关联分析技术寻找某一测点的最佳关联点, (为保证系统评判的可靠性, 某一测点的关联点宜选用2 个以上)。我们选用3 个关联测点, 如果异常测值的关联测点有2 个以上发生异常, 且异常方向一致, 则认为测值异常是由结构变化引起, 否则, 认为异常是由监测系统异常引起。出现异常时, 经过判定, 自动提醒用户检查监测系统或者相应的结构(根据测点所在位置), 及时查明情况, 并采取一些必要的应急措施, 同时对测值做标注, 形成报表, 进行评估。 1.2.1系统误差的判别 判别原则: 异常值检验方法是建立在随机样本观测值遵从正态分布和小概率原理的基础之上的。根据观测值的正态分布特征性, 出现大偏差观测值的概率是很小的。当测值较少时, 在正常情况下, 根据小概率原理, 它们是不会出现的, 一旦出现则表明有异常值。依统计学原理: 偏差处于2 倍标准差或3 倍标准差范围内的数据为正常值, 之外的则判定为异常。事实上标准差σ多数情况下是求知的, 通常用样本值计算的标准差S 来替代。桥梁健康监测资料的数据量特别大, 一般都为大样本, 所以我们用μ检验。在分析中, 我们将所得的数据分成两组Y1 、Y2,并设()1211,1Y N u δ, ()2222,2Y N u δ择统计量为 : 'y y U -= (1) 式中12y y 、—两组样本的平均值: 21n 、n —两组样本的子样数: 21S S 、 —两组样本的方差。若 '2 a U U ≥ (2) 则存在系统误差。否则, 不存在系统误差。 1.2.2 粗差点的剔除 在观测次数充分多的前提下, 其测值的跳动特征描述如下式: ()112j j j j d y y y +-=-+ (3) 式中j y (j=1,2,3,4,……,n- 1)是一系列观测值。

数据采集和处理技术试题(卷)

一、绪论 （一）、1、“数据采集”是指什么? 将温度、压力、流量、位移等模拟量经测量转换电路输出电量后再采集转换成数字量后，再由PC 机进行存储、处理、显示或打印的过程。 2、数据采集系统的组成? 由数据输入通道，数据存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。 3、数据采集系统性能的好坏的参数? 取决于它的精度和速度。 4、数据采集系统具有的功能是什么? （1）、数据采集，（2）、信号调理，（3）、二次数据计算，（4）、屏幕显示，（5）、数据存储，（6）、打印输出，（7）、人机联系。 5、数据处理系统的分类? 分为预处理和二次处理两种；即为实时（在线）处理和事后（脱机）处理。 6、集散式控制系统的典型的三级结构? 一种是一般的微型计算机数据采集系统，一种是直接数字控制型计算机数据采集系统，还有一种是集散型数据采集系统。 7、控制网络与数据网络的结合的优点? 实现信号的远程传送与异地远程自动控制。 （二）、问答题： 1、数据采集的任务是什么？ 数据采集系统的任务：就是传感器输出信号转换为数字信号，送入工业控制机机处理，得出所需的数据。同时显示、储存或打印，以便实现对某些物理量的监视，还将被生产过程中的PC机控制系统用来控制某些物理量。 2、微型计算机数据采集系统的特点是 （1）、系统结构简单；（2）、微型计算机对环境要求不高；（3）、微型计算机的价格低廉，降低了数据采集系统的成本；（4）、微型计算机数据采集系统可作为集散型数据采集系统的一个基本组成部分；（5）、微型计算机的各种I/O模板及软件齐全，易构成系统，便于使用和维修； 3、简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点？ （1）、一般微型计算机数据采集与处理系统是由传感器、模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、A/D转换器、计算机及外设等部分组成。 （2）、直接数字控制型数据采集与处理系统（DDC）是既可对生产过程中的各个参数进行巡回检测，还可根据检测结果，按照一定的算法，计算出执行器应该的状态（继电器的通断、阀门的位置、电机的转速等），完成自动控制的任务。系统的I/O通道除了AI和DI外，还有模拟量输出（AO）通道和开关量输出（FDO）通道。 （3）、集散式控制系统也称为分布式控制系统，总体思想是分散控制，集中管理，即用几台计算机分别控制若干个回路，再用监督控制计算机进行集中管理。 （三）、分析题： 1、如图所示，分析集散型数据采集与处理系统的组成原理，系统有那些特点？ 集散式控制系统也称为分布式控制系统，总体思想是分散控制，集中管理，即用几台DDC计算机分

GNSS数据采集与处理技术设计书

************大学 GNSS数据采集与处理 技术设计书 课程名称 专业 班级 组员姓名 任课教师

目录 1 基本概况 (2) 2 主要任务 (2) 3 作业依据 (2) 4 使用的仪器及物品 (2) 5 已有起始资料情况 (3) 6 坐标系统 (3) 7 GPS控制网的布设 (3) 7.1 GPS网图形设计及设计原则 (3) 7.1.1 GPS网图形设计原则 (4) 7.1.2 GPS网图形设计 (3) 7.2 GPS网的密度设计 (4) 7.3 GPS控制网的选点 (4) 7.4 埋石 (5) 8 制定观测计划 (5) 9 静态外业观测 (6) 9.1 外业基本要求 (6) 9.2 外业观测记录要求 (6) 9.3 静态数据传输与备份 (7) 10 静态数据处理 (7) 10.1 静态数据处理任务 (7) 10.2 数据处理的具体事项 (7) 10.2.1 基线解算及其质量检验 (7) 10.2.2 GPS网平差 (9) 11 提交的成果 (9) 附录 (11)

GNSS数据采集与处理 技术设计书 1 基本概况 *******大学北校区位于****省****市******新城，校园地势整体平坦，校内绿化面积较大，校园环境优美，周末时间人流量较少。 2 主要任务 进行GPS外业静态测量，并进行数据处理，建立二级GPS控制网。 3 作业依据 a．《全球定位系统GPS测量规范》GB/T 18314-2009； b.《工程测量规范》GB 50026-2007； c.《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-2010； d.《测绘成果质量检查与验收》GB/T 24356-2009。 4 使用的仪器及物品 表1 仪器及物品列表

计算机基础知识及答案(二)

计算机基础知识及答案( 二) 1 微型计算机采用的是冯? 诺依曼体系结构，其硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和 ___C___ 五部分组成。 A 键盘、鼠标器。 B 显示器、打印机。 C 输出设备。 D 系统总线。 2、在微型计算机中，其核心部件中央处理器CPU 被称之为—D—。 A关键部件。B主要部件。C必备部件。D微处理器MPU(Micro ProcessingUnit) 。 3、微处理器把运算器和__A ___ 集成在一块很小的硅片上，是一个独立的部件。 A 控制器。 B 内存储器。 C 输入设备。 D 输出设备。 4、微型计算机的基本构成有两个特点：一是采用微处理器，二是采用___D___ 。 A 键盘和鼠标器作为输入设备。 B 显示器和打印机作为输出设备。CROM 和RAM 乍为主存储器。D 总线系统。 5、根据微型计算机硬件构成的特点，可以将其硬件系统具体化为由微处理器、内存储器、接口电路、I/O 设备和__D ___ 组成。 A 键盘、鼠标器。 B 显示器、打印机。 C 外围设备。 D 总线系统。 6、在微型计算机系统组成中，我们把微处理器CPU 只读存储器ROM 和随机存储器RAME 部分统称为___D___ 。 A 硬件系统。 B 硬件核心模块。 C 微机系统。 D 主机。 7、微型计算机使用的主要逻辑部件是___D___ 。 A 电子管。 B 晶体管。 C 固体组件。 D 大规模和超大规模集成电路。 8、在微型计算机中，通常把输入/输出设备，统称为__D _____ 。

ACPU B 存储器。C 操作系统。D 外部设备。 9、下面是关于微型计算机总线的描述，正确的有___C___ 。 A 总线系统由系统总线、地址总线、数据总线和控制总线组成。 B 总线系统由接口总线、地 址总线、数据总线和控制总线组成。C系统总线由地址总线、数据总线和控制总线组成。D 地址总线、数据总线和控制总线的英文缩写分别为DB AB CBo 10、微型计算机的系统总线是CPU与其它部件之间传送D信息的公共通道。 A输入、输出、运算。B输入、输出、控制。C程序、数据、运算。D数据、地址、控制。 11、CPU与其它部件之间传送数据是通过A实现的。 A数据总线。B地址总线。C控制总线。D数据、地址和控制总线三者。 12、下面是关于数据总线(Data Bus )的描述，不正确的是_D ____________ 。 A数据总线用来传送数据信息。B数据总线的位数，决定了CPU 一次能够处理的数据的位数。CMPU H次能够处理的数据的位数称为字长。D字长越长的CPU处理信息所需的时间越长。 13、CPU与其它部件之间传送地址是通过B实现的。 A数据总线。B地址总线。C控制总线。D数据、地址和控制总线三者。 14、下面是关于地址总线(Address Bus )的描述，不正确的是_D _____________ 。 A地址总线用来传送地址信息。B地址总线的根数，决定了CPU可访问的内存最大范围。C若地址总线为n根，则该微处理器可访问内存的最大范围是2的n次方。D拥有32根地址总线的微处理 器，其可访问内存的最大范围是4000M 15、CPU与其它部件之间传送控制信号是通过_________ C_实现的。 A数据总线。B地址总线。C控制总线。D数据、地址和控制总线三者。

1553B总线接口技术指标要求

1553B总线接口技术指标要求 名称：1553B总线接口 1套 配件及技术指标要求： 1、1553B PCMCIA接口（配相应的连接器） 2个，接口生产厂家：CONDOR公司； 2、1553B PCI接口（配连接器和便携工业级运行平台） 2个，生产厂家：CONDOR公司； 3、支持运行平台：Windows XP/Windows 7，提供Windows XP和Windows 7平台下的驱动程序和API； 4、支持开发语言和工具：VC++，VB，C++ Builder，LabWindows/CVI； 5、接口型号要求： PCMCIA接口为WCN-1553-022（PCMCIA-1553-M），PCI接口为WCN-1553-402（QPCIX-1553-MW）； 6、指标参数要求： 1)能模拟BC、BM和31 个RT功能，每条总线都有一兆字节的共享内存，支持 GJB289A-97标准； 2)BC功能发送周期消息和非周期消息和突发事件消息； 3)RT的每个子地址能定义1024个不同的消息； 4)BC和RT具有错误注人和检测功能，能注入非法的同步头、非法的奇偶校验位、改 变比特位个数等错误故障现象； 5)BM能100%对总线进行实时监控，能捕捉特定的数据或者事件，可通过I/O口输出 特定捕捉到的触发信号； 6)每条总线拥有各自1M的共享RAM； 7)支持“1553B总线协议协议自动解析和仿真测试工具V1.3”； 8)运行平台处理器性能优于P4 2.8G，内存大于或等于 2GB，支持操作系统Windows XP 或Windows7；硬盘为SATA接口，容量大于或等于500G（最大支持500G SATA硬盘）； 9)运行平台具有4个或以上内部PCI扩展槽，支持MIL-STD-1553B、ARINC429、AFDX、 CAN、RS422、RS232、1394a/b等总线，USB2.0接口大于或等于2个，一个以太网 口，显示器大于14寸、16:10 WXGA TFT LCD显示器、最佳分辨率1440 x 900；符 合MIL-STD-810F振动、冲击和温度要求，可选择配置总线类型、通道数量，用于 总线模块验证测试、总线软件验证测试、故障定位分析。用户可以在该平台上进行 二次开发等。 10)运行平台电源220 VAC或28DVC； 11)运行平台工作温度(0-50摄氏度）。 第 1 页共1 页

数据采集与处理描述

数据处理地一般过程 数据处理一般包括收集数据、、和分析数据等过程.数据处理可以帮助我们更好地了解周围世界，对未知事物作出合理地推断和预测.文档来自于网络搜索 全面调查和是收集数据地两种方式，全面调查通过调查来收集数据，抽样调查通过调查来收集数据.文档来自于网络搜索 实际调查中常采用抽样调查地方法获取数据.用样本估计是统计地基本思想. 抽样调查具有花费少、省时地特点，还适用一些不宜使用全面调查地情况.采用抽样调查需要注意：①样本容量要适中，一般为总体地～；②抽取时要尽量使每一个个体都有相等地机会被抽到.这样抽取地样本才具有代表性和广泛性.才能使样本较好地反映总体地情况.文档来自于网络搜索 要考察地全体对象称为，组成总体地每一个考察对象称为，被抽取地那些个体组成一个，样本中个体地数目称为.文档来自于网络搜索 利用统计图表描述数据是统计分析地重要环节.四种统计图地各自特点： （）条形统计图：能清楚地表示出每个项目地具体数目； （）扇形统计图：能清楚地表示出各部分在全体中所占地百分比； （）折线统计图：能清楚地反映事物地变化情况； （）直方图：能清楚地表示出每组频数地大小. 扇形统计图表明地是部分在总体中所占地百分比，一般不能直接从图中得到具体数量，用圆代表地是总体，圆地大小与具体数量大小没有关系. 扇形圆心角该部分百分比×°文档来自于网络搜索 画扇形统计图地步骤：先调查收集数据，根据数据计算百分比，圆心角，画出扇形，标出百分比. 画直方图地一般步骤：⑴计算最大值与最小值地差⑵决定组距和组数⑶列频数分布表⑷画频数分布直方图(或频数折线图).文档来自于网络搜索 注意对以下概念地理解： ⑴组距：把所有数据分成若干组，每个小组地两个端点之间地距离（组内数据地取值范围）称为组距.⑵频数：对落在各个小组内地数据进行累计，得到各个小组内数据地个数叫做频数.⑶频数分布直方图⑷频数折线图文档来自于网络搜索 频数分布直方图是以小长方形地来反映数据落在各个小组内地频数地大小.小长方形地高是频数与地比值.在等距分组时，各小长方表地面积（频数）与高地比是常数（组距）.文档来自于网络搜索 熟悉以下各题： 调查收集数据地方式通常有和两种.当总体中个体数目较少时用地方式获得数据较好，当总体中个体数目较多时用地方式获得数据较好.但关于电视机寿命、火柴质量等具有破坏性地调查不宜采用，国家人口普查采用.文档来自于网络搜索

计算机基础知识及答案二

----- 计算机基础知识及答案（二） 1、微型计算机采用的是冯·诺依曼体系结构，其硬件系统由运 算器、控制器、存储器、输 入设备和___C___五部分组成。 A 键盘、鼠标器。 B 显示器、打印机。 C 输出设备。 D 系统 总线。 2、在微型计算机中，其核心部件中央处理器CPU，被称之为 ___D___。 A 关键部件。 B 主要部件。C必备部件。D 微处理器 MPU(Micro Processing Unit)。 、微处理器把运算器和3集成在一块很小的硅片上，是一个独立的 部件。__A____ A 控制器。 B 内存储器。 C 输入设备。D输出设备。 4、微型计算机的基本构成有两个特点：一是采用微处理器，二

是采用___D___。 显示器和打印机作为输出设备。键盘和鼠标器作为输入设备。B A CROM和RAM作为主存储器。 总线系统。D 、根据微型计算机硬件构成的特点，可以将其硬件系统具体化为由微处理器、内存储器、5 组成。I/O 设备和__D____接口电路、 显示器、打印机。B A 键盘、鼠标器。总线系统。 D C 外围设备。 CPU、在微型计算机系统组成中，我们把微处理器6、只读存储器ROM和随机存储器RAM三 。部分统称为___D___ 主机。微机系统。 B 硬件系统。硬件核心模块。C D A 、微型计算机使用的主要逻辑部件是7。___D___ A 电子管。 B 晶体管。 C 固体组件。 D 大规模和超大规模集成电路。

8、在微型计算机中，通常把输入/ 输出设备，统称为__D____。ACPU。B 存储器。C操作系统。 D 外部设备。 9、下面是关于微型计算机总线的描述，正确的有___C___。 ----- ----- A 总线系统由系统总线、地址总线、数据总线和控制总线组成。 B 总线系统由接口总线、地 D系统总线由地址总线、数据总线和控制总线组成。C 址总线、数据总线和控制总线组成。 地址总线、数据总线和控制总线的英文缩写分别为DB、AB，CB。 10、微型计算机的系统总线是CPU与其它部件之间传___D___信息的公共通道。 送 A 输入、输出、运算。 B 输入、输出、控制。 C 程序、数据、运算。 D 数据、地址、控制。

1553B总线技术概述

1553B总线技术概述 一、1553B总线的起源 二十世纪60 年代以前，航空电子学是简单、独立的系统，航空、通信、飞行控制和显 示器由模拟系统构成；信号主要由模拟电压、同-异步信号和接触式开关构成。上世纪60 年代，由导航/平显/武器瞄准系统(INS/HUD/WACS)组成的综合火控系统，配上远距空射武器，使战斗机如虎添翼。但作战信息数据总量暴涨，而设备间接口各异，互联协同难度大，成为作战效能的瓶颈。同时，由于缺乏统一标准，开发、维护和改进的成本不断上升。另一方面，为了减少系统所需要的“黑箱子”数量，在各系统之间共享信息也变得越来越需要了。随着数字技术的出现，数字计算机已应用到航空设备系统中，然而需要数模转换仍限制其在此领域的广泛应用。随着技术的不断完善和发展，航空电子设备系统也变成数字化了；然而航空电子设备之间的通信仍然十分复杂和凌乱，且需要不同的硬件接口来应付不同的航空设备（如图1）；在不同的航空设备接口连线也十分复杂和混乱，安全性能也不高。为了简化这一状况，就提出了数据总线，即在不同的时刻和不同的航空电子设备之间能相互通信（如图2）。 图 1 老式航空设备通讯 图 2 航空设备数据总线通讯 美国SAE A2K委员会在军方和工业界的支持下于1968年决定开发标准的信号多路传输系统，并于1973年公布了MIL-STD-1553B标准。1973年的1553B多路传输数据总线成为了未来军机将采用的技术，它取代了在传感器、计算机、指示器和其他飞机设备间传递数据的庞大设备，大大减少了飞机重量，并且使用简单、灵活，此标准的修订本于1978年公布，即MIL-STD-1553B标准。1980年，美国空军又对该标准作了局部修改和补充。该标准作为美国国防部武器系统集成和标准化管理

1553B总线测试分析系统

MIL-STD-1553总线测试分析设备 技术方案 闵登学,TEL:,

一、概述 MIL-STD-1553总线测试分析设备主要用于对MIL-STD-1553总线形式的在线仿真测试、数据分析、数据存盘、数据回放、图形化显示等功能，满足了设备检测和故障定位的需要，为总线测试提供了强大的分析工具。应用于飞机综合航电系统、装甲车辆综合电子系统、舰船综合电子系统、导弹等武器系统中。 二、主要功能 MIL-STD-1553总线测试分析设备具备互为冗余的A、B两个总线通道,可用在MIL-STD-1553A/B 总线的测试、仿真和分析领域。除去支持完整的MIL-STD-1553A/B总线协议外，还提供了差错注入功能。高精度示波器，可监测总线信号波形，并实时显示出来。 三、技术方案 3.1设备框图

3.1.1对输出信号的测量 将示波器和总线输出端口相连接，观测总线输出信号的幅值，判断输出信号是否满足总线规范的要求。测试平台如下图： 3.1.2连接器冗余通道A/B 通道测量 由于板卡提供了双冗余通道A/B 总线，用户可以分别搭建A 或者B 总线平台，测量A 或者B 总线通信是否满足1553B 总线协议。 MIL-STD-1553总线测试分析设备主要由两大部分组成，第一部分是软件部分。第二部分是硬件板卡和通用检测仪器，硬件组成主要由的PXI 、CPCI 系统主机；1553b 总线板卡和安捷伦公司的通用检测仪器产品；下面对上面软硬件功能做以详述。 3.2、硬件产品概述 被测系统 总线支线测试口 1553测试板卡 耦合器 总线波形检测

产品机箱采用具有高密度、坚固外壳及高性能连接器的特性的PXI便携式机箱，选用PXI高主频系统以适应高速采集的需要，硬件板卡所要完成航空MIL-STD-1553总线数据采集功能。下面对硬件板卡的特性和功能做如下详述： 3.2.1 便携式机箱PXIS-2558T功能及特性 ·CPCI/PXI总线更好的机械特性 ·兼容P X I规范R ev. 2.1 ·8个PXI槽(1个系统槽，7个PXI/CPCI外围槽) ·带8.4英寸触摸LCD显示屏，支持分辨率800*600 ·带350W ATX， 220 AC电源 ·电源，温度和风扇监视灯 3.2.2 PXI系统控制器功能及特性 ·PentiumM2.0G, 2G DDR内存，80G HDD ·最新的3U P X I控制器 ·兼容P X I规范R ev. 2.1 ·前面板VGA输出，支持分辨率2048 *1536 ·热插拔C om p actFlash卡 ·U S B 2.0接口和10/100/1000以太网

PCI-Express总线基础知识

PCIe总线的基础知识 与PCI总线不同，PCIe总线使用端到端的连接方式，在一条PCIe链路的两端只能各连接一个设备，这两个设备互为是数据发送端和数据接收端。PCIe总线除了总线链路外，还具有多个层次，发送端发送数据时将通过这些层次，而接收端接收数据时也使用这些层次。PCIe 总线使用的层次结构与网络协议栈较为类似。 4.1.1 端到端的数据传递 PCIe链路使用“端到端的数据传送方式”，发送端和接收端中都含有TX(发送逻辑)和RX(接收逻辑)，其结构如图4?1所示。 由上图所示，在PCIe总线的物理链路的一个数据通路(Lane)中，由两组差分信号，共4根信号线组成。其中发送端的TX部件与接收端的RX部件使用一组差分信号连接，该链路也被称为发送端的发送链路，也是接收端的接收链路；而发送端的RX部件与接收端的TX部件使用另一组差分信号连接，该链路也被称为发送端的接收链路，也是接收端的发送链路。一个PCIe链路可以由多个Lane组成。 高速差分信号电气规范要求其发送端串接一个电容，以进行AC耦合。该电容也被称为AC 耦合电容。PCIe链路使用差分信号进行数据传送，一个差分信号由D+和D-两根信号组成，信号接收端通过比较这两个信号的差值，判断发送端发送的是逻辑“1”还是逻辑“0”。 与单端信号相比，差分信号抗干扰的能力更强，因为差分信号在布线时要求“等长”、“等宽”、“贴近”，而且在同层。因此外部干扰噪声将被“同值”而且“同时”加载到D+和D-两根信号上，其差值在理想情况下为0，对信号的逻辑值产生的影响较小。因此差分信号可以使用更高的总线频率。 此外使用差分信号能有效抑制电磁干扰EMI(Electro Magnetic Interference)。由于差分信号D+与D-距离很近而且信号幅值相等、极性相反。这两根线与地线间耦合电磁场的幅值相等，将相互抵消，因此差分信号对外界的电磁干扰较小。当然差分信号的缺点也是显而易见的，一是差分信号使用两根信号传送一位数据；二是差分信号的布线相对严格一些。

现场总线基础知识

现场总线基础知识 现场总线技术综述 现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层，作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点。 具有一定的时间确定性和较高的实时性要求,还具有网络负载稳定，多数为短帧传送、信息交换频繁等特点。由于上述特点，现场总线系统从网络结构到通讯技术，都具有不同上层高速数据通信网的特色。 一般把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现场总线技术在历经了群雄并起，分散割据的初始阶段后，尽管已有一定范围的磋商合并，但至今尚未形成完整统一的国际标准。其中有较强实力和影响的有:FoudationFieldbus （FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。本文将在简要描述现场总线技术特点的基础，紧扣系统的可靠性、实用性等，介绍现场总线网络结构、体系结构等关键技术及目前较为流行的几种有实力的现场总线技术的现状，最后阐述现场总线的发展趋势与技术展望。 一、现场总线的技术特点 1、系统的开放性。开放系统是指通信协议公开，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换，现场总线开发者就是要致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关标准的一致、公开性，强调对标准的共识与遵从。一个开放系统，它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连。一个具有总线功能的现场总线网络系统必须是开放的，开放系统把系统集成的权利交给了用户。用户可按自己的需要和对象把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。 2、互可操作性与互用性，这里的互可操作性，是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。 3、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等