基于BU-61580的航空1553B总线RT模式设计

基于BU-61580的航空1553B总线RT模式设计

杨旭;黄建国;杨尚明;李力

【期刊名称】《数字技术与应用》

【年(卷),期】2012(000)001

【摘要】BU-61580是航空工程领域广泛采用的MIL—STD-1553B总线的控制芯片，本文从硬件连接、逻辑时序以及软件设计三方面论述了BU-61580工作于RT模式时的系统设计方案。硬件基于FPGA与DSP实现，增强了整个系统的可裁剪性与移植性。

【总页数】3页(60-62)

【关键词】1553B总线;BU-61580;RT模式;TMS320F2812;EP2C20

【作者】杨旭;黄建国;杨尚明;李力

【作者单位】电子科技大学,四川成都611700;电子科技大学,四川成都611700;电子科技大学,四川成都611700;电子科技大学,四川成都611700

【正文语种】中文

【中图分类】TP336

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航空航天数据总线技术综述(一)

航空航天数据总线技术发展综述（一） 70年代以来，随着微电子、计算机、控制论的发展，使得航空电子系统的 发展更为迅速。1980年美国专门制定了军用1553系列标准和ARINC系列标准，使数据总线更加规范化。目前自动化程度较高的军、民用飞机，如F-16、F-117、幻影2000、空中客机A340等都采用了数据总线技术。数据总线技术在我国航空电子系统设计中已有十几年的设计和使用经验，本文针对具有代表性的总线标准，包括MIL-STD-1553B、ARINC429、MIL-STD-1773、ARINC629、STANAG3910、RS485及CAN总线技术进行介绍。 https://www.wendangku.net/doc/711116922.html,-STD-1553B MIL-STD-1553B总线全称为飞行器内部时分命令/响应式多路数据总线,它 由美国自动化工程师协会在军方和工业界的支持下制定,正式公布于1978 年,1986-1993年进行了修改和补充。我国与之对应的标准是GJB289A-97。该总线采用冗余的总线型拓扑结构,传输数据率可达1 Mb/S，足以满足第三代作战飞机的要求。1553B总线系统主要由总线控制器BC和远程终端RT和组成，其字长度20bit，数据有效长度为16bit，半双工传输方法，双冗余故障容错方式，传输媒介为屏蔽双绞线，1553B总线的冗余度设计，提高了子系统和全系统的可靠性。 1553B总线的主要功能是为所有连接到总线上的航空电子系统提供综合化、集中式的系统控制和标准化接口。该总线技术首先运用于美国空军F-16战斗机。在过去的30年中,MIL-STD-1553B已成功地应用于多种战机,并且成功应用于其

它控制领域,如导弹控制、舰船控制等，在海军和陆军的武器和维护系统中已经开始采用1553B总线。 随着国防现代化的建设和武器系统的升级换代，我军也开始将1553B协议大量应用到武器系统的设计中。 2.ARINC429 ARINC429总线协议是美国航空电子工程委员会（Airlines Engineering Committee）于1977年7月发表并获得批准使用的,它的全称是数字式信息传输系统(DITS)。协议标准规定了航空电子设备及有关系统间的数字信息传输要求。ARINC429广泛应用在民航客机中,如B-737,A310等,俄制军用飞机也选用了类似的技术。我国与之对应的标准是HB6096-SZ-01。ARINC429总线是面向接口型数据传输结构,总线上定义了2种设备,发送设备只能有1个,而接收设备却可以有多个。发送设备与接收设备采用屏蔽双绞线传输信息,传输方式为单向广播式,调制方式采用双极性归零制三态码,传输数据率可达100 Kb/s。ARINC429总线结构简单、性能稳定、抗干扰性强、具有高可靠性等优点。 https://www.wendangku.net/doc/711116922.html,_STD_1773

航空数据总线技术入门

航空数据总线技术入门 支超有

航空数据总线技术综述 前言 ?航空电子与航空数据总线 ?航空数据总线（机载数据总线）分类 ?数据总线协议、拓扑结构、数据总线性能指标 ARINC航空数据总线 ?ARINC-429航空数据总线 ?ARINC-629航空数据总线 CSDB商用航空数据总线 ?CSDB总线协议 ?CSDB拓扑结构 MIL-STD-1553B及其它军用航空数据总线

航空数据总线技术综述?MIL-STD-1553B航空数据总线 ?MIL-STD-1773航空数据总线 ?STANAG 3838/3910 航空数据总线 LTPB线性令牌传递总线 ?LTPB总线协议 ?LTPB拓扑结构 FDDI光纤分布式数据接口 ?FDDI总线协议 ?FDDI拓扑结构 SCI可扩展一致性接口 ?SCI协议 ?SCI拓扑结构 航空数据总线应用与综合对比

航空电子与航空数据总线 ●航空数据总线技术是现代先进飞机电传操纵系统和航空电子综合化最重要的关键技术之一，决定着飞机性能和航电系统综合化程度的高低。 ●航空数据总线技术已经成为电传操纵系统和整个航空电子系统的“中枢神经”。 ●机载高速数据总线技术来源于航空电子综合系统的发展，美军的航空电子系统先后经历了分离式，联合式和综合式三代的发展，目前正处于第四代“先进综合式”的研究阶段。

航空数据总线（机载数据总线）分类 ●ARINC-429、ARINC-629美国无线电公司制订的一种串行标准，为单向总线设计； ●CSDB商业标准数字总线由洛克威尔国际公司科林斯通用航空电子分部制定的航空电子设备间互连的串行总线标准； ●MIL-STD-1553B、MIL-STD-1773是美国空军制订的一种串行标准，为双向总线设计，MIL-STD-1773采用光纤作为传输介质； ●STANAG 3838/3910欧洲一些国家为欧洲战斗机（EFA）研制和装备的数据总线系统，是1553B的欧洲化，为混合传输介质的双速总线；

航空机载数据总线介绍

航空机载数据总线介绍 2016 . 4

Somethings about the DataBus 数据总线用于传送数据信息。 最大的特征：共享与交换 常见硬件结构 技术指标： ?总线的带宽（总线数据传输速率） ?总线的位宽（主要对于并行总线有意义）?总线频率（主要对于并行总线有意义） ?拓扑结构 ?传输距离 ?传输介质 ?确定性 ?… …常见软件结构 底层驱动（控制芯片） 高层协议（可以有多级） 用户接口（符合OS设备管理或单独定义） 连接器 收发器 控制芯片（可以有多级） 映射寄存器DMA 映射内存双口RAM 电缆/电路（传输介质）

讲讲技术指标 总线的带宽（总线数据传输速率）——代表总线最大数据传输能力… … 拓扑结构 ?点对点 ?（总）线形 ?星形 ?环形 ?交换式总线的位宽（主要对于并行总线有意义）例如：8/16/32/64/128/256 bit 总线频率（主要对于并行总线有意义）例如：16MHz、33MHz、66MHz 传输距离 ?＜10m ? 10m – 100m ?＞100m（10km） 传输介质 ?同轴电缆 ?屏蔽双绞线 ?光纤确定性 ?传输时间 ?传输延时 ?分配带宽 ?数据传输冲突与仲裁?数据接收的保证性 低速中速高速 ≤ 10M bps ＞10M bps And ＜ 100 M bps ≥ 100M bps

Somethings about 航空总线 系统实时性要求（尤其是控制系统部分）：实时性/确定性 相对恶劣的环境（高/低温：-55~100 ℃、机内/外电磁干扰、宇宙辐射）：可靠性/容错能力

可用于航空机载的数据总线? ARINC-429（我国标准：HB6096-SZ-01 ） ? RS485 ? CAN ? CSDB ? MIL-STD-1553B（我国标准：GJB289A-97） ? ARINC-629（波音-777） ? MIL-STD-1773 ? STAN-AG-3910 ? LTPB ? FDDI ? FC ? AFDX/ARINC-664 ? TTE ? IEEE1394 ? SpaceWire ? ARINC-659 ?……

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

基于1553B数据总线的可靠性及冗余模式设计

—225— 基于1553B 数据总线的可靠性及冗余模式设计 郭小和1,2，王少萍1，焦宗夏1 （1. 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京 100083；2. 南昌航空工业学院，南昌 330063） 摘 要：介绍了1553B 总线协议的实时性和可靠性，从系统拓朴结构探讨了1553B 冗余配置模式，通过分析1553B 状态字和方式代码说明了其余度管理手段，并以某飞行控制系统地面实验台为例说明了双总线双RT 冗余系统的应用方法。对进一步应用高速总线有一定的参考价值。 关键词：可靠性；冗余；1553B Design of Reliability and Redundant Methods Based on 1553B Data Bus GUO Xiaohe 1,2, WANG Shaoping 1, JIAO Zongxia 1 (1. School of Automatical Science and Electrical Engineering, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083; 2. Nanchang Institute of Aeronautical Technology, Nanchang 330063) 【Abstract 】This paper introduces the real-time feature and reliability of 1553B, studies the redundant configuring modes and analyzes its management methods of redundancy by status word and mode codes of 1553B. A simulation test of a flight control system with dual buses and dual RTs is realized. 【Key words 】reliability; redundant; 1553B 计 算 机 工 程Computer Engineering 第33卷 第14期 Vol.33 No.14 2007年7月 July 2007 ·工程应用技术与实现·文章编号：1000—3428(2007)14—0225—02 文献标识码：A 中图分类号：TP393 MIL-STD-1553B 总线[1]是20世纪70年代末为适应机载设备通信要求由美国提出和开发的传输速度为1Mb/s 、传输方式为半双工方式的飞机内部时分制指令/响应式多路传输数据总线标准，因其可减少电子设备的体积、重量、复杂性，并具备高可靠性和实时性等特点，大量应用在航空、舰船、坦克、导弹、人造卫星、国际空间站等机动系统平台的电子设备上，同时在测试设备、模拟器等地面基础设施上也得到了广泛采用。随着现代作战飞机性能日益提高[2]，要求在异常复杂电磁环境下航空数据总线上信息传输的误码率远低于 10-8，要满足这种高可靠性要求，一般只有采用冗余技术才能实现。 本文对1553B 从通信协议和拓朴结构两方面分析了其可靠性及冗余组网技术，并通过实例说明其应用方法。 1 1553B 协议分析 1553B 线最初是作为一种命令与控制式总线标准被开发 的，而不是像大多数高速本地局域网络 (LANs)一样作为数据传输网络，它限制了数据包的长度，最大只允许传输64B 的数据包，以确保信息包能在小的、预定的时间窗口下完成传输并确保其可靠性和完整性。 另一方面，1553B 只专一地提供数据总线通信，没有现代局域网所拥有的典型的低层数据传输协议。1553B 定义了3类终端：BC ，RT 和BM 。总线控制器(BC)是总线上的核心设备，是在数据总线上被指定执行启动信息传输任务的终端，所有在总线上的指令和数据都由一个单独的总线控制器BC 控制和激活，其他任何终端无法启动总线通信。BC 的责任是确保它的信息计划表能为所有对时间依赖性较强的处理过程提供合理的任务分配，而总线终端RT 则可为当前进行的总线事务的成功或失败提供状态指示。为了实现完整的总线控 制模式， 1553标准尽量要求RT 在指定的时间间隔内回应BC 发出的命令，如果回应在标准所指定的时间间隔内未被接收到，BC 有权判断当前事务正处在“无响应”状态，并继续进行它的下一个任务过程。这种控制方式可以确保没有总线事务会超过限定时间，否则一个超时的任务会影响其它的总线事务，造成中断或暂停，从而保证通信的实时性。 2 系统冗余模式设计 2.1 冗余模式 为进一步提高应用系统的可靠性，1553B 还可以从系统设计层次上对系统关键单元进行冗余设计，包括总线层次和终端层次，终端层次又分为BC 和RT 层次，根据系统的不同要求，可以进行不同的组合： (1)单总线冗余RT ：总线终端上的信息需要量不大，也不要求太多的带宽扩展，不需要对终端功能进行分开隔离，对冗余和易损性问题不很重视的场合，但个别RT 终端是关键设备，可冗余此RT ，并挂在同一总线上。 (2)单总线冗余BC ：总线终端上的信息需要量不大，也不要求太多的带宽扩展，各RT 重要性差不多，但整个系统比较重要，可冗余关键的总线控制器BC ，当主BC 故障时，启用备份的BC ，以提高系统的可靠性。 (3)冗余总线单RT/BC ：当单总线带宽不够、总线带宽将来还需要扩展、或需要对多个终端按功能进行子系统分开隔离时，可采用双总线或多总线结构。 作者简介：郭小和(1965－)，男，副教授、博士研究生，主研方向：机电系统仿真，网络控制及可靠性；王少萍、焦宗夏，博士、教授、 博士生导师 收稿日期：2006-08-20 E-mail ：guoxiaohe@https://www.wendangku.net/doc/711116922.html, 万方数据

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/711116922.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。

1553B总线通信技术的应用与发展

●通讯与电视　 1553B 总线通信技术的应用与发展 北京航空航天大学(100083)　熊华钢 摘　要:介绍了1553B 总线技术的产生及特点,说明了总线通信系统的组成、开发方法及仿真技术,分析了1553B 总线系统发展前景和方向。 关键词:总线通信　电子综合　网络 车辆、舰船、飞机等机动平台上电子设备越来越多,并且越来越复杂。将电子设备加以有效的综合,使之达到资源和功能共享已成为必然的要求。电子综合的支撑技术是连网技术,机动平台上的连网技术不同一般的局域网络技术,它特别强调网络的可靠性和实时性。1553B 总线最初是在七十年代末为适应飞机的发展由美国提出的飞机内部电子系统连网标准。其后由于它的高可靠性和灵活性而在其他的机动平台上得到广泛的应用。 1　1553B 总线通信系统及其特点 一个综合系统通常由若干子系统通过嵌入式总线接口并经过总线介质互连而成,各个子系统操作独立,资源和功能则可通过网络共享。从通信系统的角度看,在所有的子系统中有一个作为总线控制器(BC ),其他的子系统都是远程终端(RT )。以一个飞机综合系统为例,1553B 通信系统的组成如图1 所示。 图1　总线通信系统构成 由于1553B 总线在减少电子设备的体积、重量、复杂性以及电子系统综合费用诸方面的优点,成为了机动平台电子系统的主要工作支柱。它具有不同于一般电子网络的鲜明特点。 ?1553B 总线是一种广播式分布处理的计算机网络,网络上可挂接32个终端,所有的终端(节点)共享一条消息通路,任一时刻网络中至多只有一个终端在发送消息,传送中的消息可以被所有终端接收,实际接收的终端通过地址来识别。网络结构简单,终端的扩展 十分方便,任一终端(除总线控制器外)的故障都不会造成整个网络的故障,总线控制器则可以通过备份来提高可靠性。但是网络对总线本身的故障比较敏感,因此通常采用双余度总线。 ?强调了实时性,1553B 总线的传输码速率为1M bps ,每条消息最多包含32个字(每个字十六位),因此传输一条消息的时间比较短。 ?1553B 总线按指令/响应的方式异步操作,即总线上的所有消息传输都由总线控制器发出的指令来控制,相关终端对指令应给予回答(响应)并执行操作。这种方式非常适合集中控制的分布式处理系统。?兼顾实时性的条件下,采用了合理的差错控制措施,即反馈重传方法。 2　总线系统的开发和仿真 电子综合系统是一个集中控制的分布式处理系统,系统中每一个子系统(终端)都通过总线发送和获取消息,因此子系统的操作离不开总线接口。由于综合系统中各个子系统相互关联,总线接口的开发需要有必要的仿真和测试环境。2.1　总线接口 目前子系统大多采用嵌入式计算机结构,总线接口被做成一块插件嵌入到子系统机箱中。由于子系统主机各式各样,主机内总线也不尽相同,通常要为子系统专门开发总线接口。一个好的总线接口应该包括总 线收发器、通信协议处理器、双口RA M 存储器和主机 接口仲裁等部分。市场上已经有面向电子系统综合的1553B 总线组件和集成芯片货架产品,美国D DC 公司的BU -61850系列芯片由于将总线收发器、通信协议处理器和4～8K 字双口R AM 存储器集成一体而被广泛应用。采用这类芯片只需根据主处理器的特性设计相应的主机接口仲裁电路,总线接口的设计比较简单,如图2所示。2.2　通信软件 通信软件是子系统中组织消息传输的软件,对于

航空总线

MIL-STD-1553B航空总线的研究 王倩1、田罗莎2 （1计应1232_41 2计应1232_03） 摘要：航空电子综合化的支撑技术是航空总线技术，它负责飞机上各个子系统之间的信息交换和资源共享。分析了航空总线系统的特点和发展趋势，以MIL-STD-1553B这种目前最常用的航空总线为例，研究了它的总线规范、组成结构和传输机理。 关键词：航空电子综合化，航空总线系统，MIL-STD-1553B 1．引言 通用航空总线测试系统的对象是各种 航空总线，所以对各种航空总线传输机理的研究是必不可少的。这里将重点介绍 MIL-STD-1553B航空总线标准。 2．MIL-STD-1553B的概述 MIL-STD-1553B是一种广泛应用于军 事领域的总线结构。在军用机载数据总线方面，它是应用时间最早，也最为持久，它为适应工业和国防军事的需要而提出，具有很高的可靠性和灵活性，因为该技术比较成熟，所以应用比较广泛。目前，它已广泛地应用于军事、工业和科技领域，从大型运输舰、空间补给站、轰炸机到各种战斗机，以及直升机，都有着挂广泛的应用，它甚至用于导弹系统，以及用作飞行器和导弹之间的基本通信协议。 MIL-STD-1553B是关于数据总线的电气特性和通信协议规范的军事标准，它的全称为“飞机内部时分制指令/响应型多路传输数据总线”，该标准规定了飞机内部数字式的命令/响应时分制多路数据总线的技术要求，以及多路数据总线的操作方式、总线上的信息流的格式和电气要求。其作用是提供一个在不同系统之间的传输数据和信息媒介。1973年，美国军方和政府共同推出了它协议标准，于1975年形成最初始版本A，并开始应用于美国军方的F-16战斗机和新型攻击型直升机AH-64A。1978年该协议发展到B版本，同时政府将该协议固定在B版本，也就是MIL-STD-1553标准。一直沿用至今。我国由中国航空工业总公司提出，于1997年11月5日发布了国金标GJB 289-97（数字式时分制指令/响应性多路传输数据总线）经国防科学技术工业委员会批准，1998年5月1日起实施。该标准以成功应用于国内新型战斗机等型号研制项目之中。 MIL-STD-1553数据总线上连接的节点可划分为不同的终端类型，有总线控制器（BC）、远程终端（RT）和总线监视器（MT），一般情况下，这三部分通过多路总线接口（MBI）来实现其功能。通常把MBI嵌在计算机内，在一条数据总线上能够同时连接31个远程终端。总线控制器是在主要职能是执行建立和启动总线上的数据传输。远程终端是用户子系统到数据总线上的接口，它在BC控制下发送数据或接受数据，总线监控器“监控”总线上的信息传输，以完成对总线上的数据源进行分析和记录和分析，但它本身不参与总线的通信。各终端之间信息传输类型有：BC到RT，RT到BC，RT到RT，广播方式和系统控制方式。为了提高MIL-STD-1533B数据总线工作可靠性，通常采用双冗余方式，实际使用中，第二条总线处于热备份状态。总线传输媒介采用屏蔽双绞线，节点耦合方式有直接耦合和变压器耦合，数据传输采用曼切斯特二型码调试信号，信号从高电平回归到低电平标示逻辑状态“1”，低电平归到高电平标示逻辑状态“0”。MIL-STD-1533B数据线典型拓扑结构。 3．组成及结构特点 1553B总线通信系统由一个总线控制器(Bus Controller，BC)和FI若干个远程终端

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

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

航空航天数据总线技术发展综述

航空航天数据总线技术发展综述 综述1 70年代以来，随着微电子、计算机、控制论的发展，使得航空电子系统的发展更为迅速。1980年美国专门制定了军用1553系列标准和ARINC系列标准，使数据总线更加规范化。目前自动化程度较高的军、民用飞机，如F-16、F-117、幻影2000、空中客机A340等都采用了数据总线技术。数据总线技术在我国航空电子系统设计中已有十几年的设计和使用经验，本文针对具有代表性的总线标准，包括MIL-STD-1553B、ARINC429、MIL-STD-1773、ARINC629、STANAG3910、RS485及CAN总线技术进行介绍。 1. MIL-STD-1553B MIL-STD-1553B总线全称为飞行器内部时分命令/响应式多路数据总线,它由美国自动化工程师协会在军方和工业界的支持下制定,正式公布于1978年,1986-1993年进行了修改和补充。我国与之对应的标准是GJB289A-97。该总线采用冗余的总线型拓扑结构,传输数据率可达1 Mb/S，足以满足第三代作战飞机的要求。1553B总线系统主要由总线控制器BC和远程终端RT和组成，其字长度20bit，数据有效长度为16bit，半双工传输方法，双冗余故障容错方式，传输媒介为屏蔽双绞线，1553B总线的冗余度设计，提高了子系统和全系统的可靠性。 1553B总线的主要功能是为所有连接到总线上的航空电子系统提供综合化、集中式的系统控制和标准化接口。该总线技术首先运用于美国空军F-16战斗机。在过去的30年中,MIL-STD-1553B已成功地应用于多种战机,并且成功应用于其它控制领域,如导弹控制、舰船控制等，在海军和陆军的武器和维护系统中已经开始采用1553B总线。 随着国防现代化的建设和武器系统的升级换代，我军也开始将1553B协议大量应用到武器系统的设计中。 2. ARINC429 ARINC429总线协议是美国航空电子工程委员会（Airlines Engineering Committee）于1977年7月发表并获得批准使用的,它的全称是数字式信息传输系统(DITS)。协议标准

航空航天数据总线技术综述(一)

航空航天数据总线技术综述 (一) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

航空航天数据总线技术发展综述（一） 70年代以来，随着微电子、计算机、控制论的发展，使得航空电子系统的发展更为迅速。1980年美国专门制定了军用1553系列标准和ARINC系列标准，使数据总线更加规范化。目前自动化程度较高的军、民用飞机，如F-16、F-117、幻影2000、空中客机A340等都采用了数据总线技术。数据总线技术在我国航空电子系统设计中已有十几年的设计和使用经验，本文针对具有代表性的总线标准，包括MIL-STD-1553B、ARINC429、MIL-STD-1773、ARINC629、STANAG3910、RS485及CAN总线技术进行介绍。 https://www.wendangku.net/doc/711116922.html,-STD-1553B MIL-STD-1553B总线全称为飞行器内部时分命令/响应式多路数据总线,它由美国自动化工程师协会在军方和工业界的支持下制定,正式公布于1978年,1986-1993年进行了修改和补充。我国与之对应的标准是GJB289A-97。该总线采用冗余的总线型拓扑结构,传输数据率可达1 Mb/S，足以满足第三代作战飞机的要求。1553B总线系统主要由总线控制器BC和远程终端RT和组成，其字长度 20bit，数据有效长度为16bit，半双工传输方法，双冗余故障容错方式，传输媒介为屏蔽双绞线，1553B总线的冗余度设计，提高了子系统和全系统的可靠性。 1553B总线的主要功能是为所有连接到总线上的航空电子系统提供综合化、集中式的系统控制和标准化接口。该总线技术首先运用于美国空军F-16战斗机。在过去的30年中,MIL-STD-1553B已成功地应用于多种战机,并且成功应用

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

航空航天数据总线技术综述(二)

航空航天数据总线技术综述（二） 在上一期的“航空航天数据总线技术发展综述（一）”中，我们主要介绍了 MIL-STD-1553B、ARINC429、MIL-STD-1773、ARINC629、CAN总线等中低速的航空航天数据总线技术，本期将针对IEEE1394、FDDI、LDPB及SpaceWire等部分 中高速数据总线技术进行详细介绍。 1.IEEE1394总线 IEEE1394是由IEEE制定的一种高性能串行总线标准，又名火线(FireWire)。IEEE 1394协议分为1394a、1394b等，其中1394b可支持高达3.2 Gbps传输速率，并支持光纤传输。IEEE1394作为商用总线，近年来发展迅速，不仅在工业和测控领域被广泛应用，而且已经逐步深入到航空航天及军事应用领域。 基于1394b的光纤总线系统具有计算能力强、吞吐量大、可靠性高、易于扩展、维护方便、且支持点对点通信、广播通信及支持热插拔等优点，为多模态传感系统、在线实时检测和视频图像传输提供了广阔的空间。 因此，基于1394b光纤总线的军事应用，对于提高武器系统打击精度、机动性和快速性具有重要意义。IEEE1394b已经使用在军用飞机上，并作为F22猛禽战机上的视频总线，同时也在F35上有所使用。 2、FDDI总线

光纤分布式数据接口( FDDI: Fiber Distributed Data Interface) 高速总 线由美国海军研究中心提出,由美国国家标准局（ANSI）于1989年制定的一种用于高速局域网的MAC标准。FDDI是一种按令牌协议传输信息、实现分布式控制、分布式处理的光纤介质总线网络系统。“令牌”是一个特别定义的信息帧，只有令牌明确寻址的终端才可在总线上发送信息，对总线上每个终端都给定一个握有令牌的时间期,在终端握有令牌的时间期内, 终端主控工作, 可发送信息给其他终端。 FDDI传输速率可达100Mbps，FDDI具有传输速率高、传输距离长、覆盖范围大、可靠性高、安全性高、支持可动态分布传输的特点，因此在上世纪90年代作为先进的光纤组网技术得到了发展与应用。FDDI主要用于海军作战系统，已经应用于舰载作战情报指挥系统（C3I）的海军第三代ZKJ-7上，并且还应用 于国际空间站中。 3.LTPB总线技术 LTPB(LinearToken Passing Bus)是由国际自动机工程师学会（SAE International）制定的军用数据总线，定义了令牌消息、站管理消息、数据消息三种消息类型，其数据传输速率为50Mbit/s，最多可连接128个终端，消息最大长度为4096个字。从物理上看，LTPB是星型拓扑结构，易于监控网络上信息的传送及整个网络的状态，从逻辑上看，它按站点地址递增顺序形成环型拓扑结构。

1553B协议综合解析

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

航空电子系统几种主要数据总线应用特性分析

航空电子系统几种主要数据总线应用特性分析 70年代以来，随着微电子、计算机、控制论的发展，使得航空电子系统的发展更为迅速。1980年美国专门制定了军用1553系列标准和ARINC系列标准，使数据总线更加规范化。目前自动化程度较高的军、民用飞机，如F-16、F-117、幻影2000、空中客机A340等都采用了总线技术。数据总线技术在我国航空电子系统设计中已有十几年的设计和使用经验，本文就常用的MIL-STD-1553B、ARINC429、CSDB、ARINC6路总线（561、568、582）和ARINC629总线从构成、特性以及应用等几方面进行讨论和阐述。1总线的构成 一旦设计者确定了基本的飞电系统结构后，最重要的是总线布局，它对系统性能具有重要影响。总线可以是单向的，也可以是双向的。最常用的单向总线设计的依据是ARINC429规范MARK33数字式信息传输系统。双向总线布局基本上有三种形式：线性的、网状的、星形的。通常根据MIL-STD-1553B飞机内部时分制指令/响应式多路传输数据总线规定：总线要有一个中央总线控制器。线性的双向总线布局设计最常用。设计时，要注意采用特别的预防措施，否则容易产生单点失效（可运用故障树分析技术检查）；网状布局可用于通用的先进容错系统，优点是：利用节点控制器来断开失效或破坏的网段，可成功地实现容错，其他无损坏的网段上，按规定路线发送信号，系统的全部功能可重构；星状结构的布局除具有上述优点外，还可明显地减少耦合损耗，但灵活性较差。 2几种总线的特性分析 2.11553B总线特性分析 1553B总线为总线控制器和所有有关的远程终端之间提供了一条单一数据通路，包含双绞屏蔽电缆、隔离电阻、变压器等所有硬件。远程终端（RT）是1553B总线系统中数量最多的部件，事实上，在一个给定的总线上最多可达31个远程终端。远程终端仅对它们特定寻址询问的那些有效指令或有效广播（所有RT同时被寻访）指令才作出响应。它可以与它所服务的分系统分开，也可嵌入分系统内。1553B总线的第二个特性是位优先权。它首先发送数据字中的最高位，接着按数值递减的次序发送较低有效位。第三是传输方法，