某型測(cè)試系統(tǒng)中1553B 總線通信設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1553B消息是指由1個(gè)命令字.1個(gè)狀態(tài)字.若干個(gè)數(shù)據(jù)字（字?jǐn)?shù)從0~32 不等）及狀態(tài)字間隔在內(nèi)的傳輸序列.每個(gè)消息至少有2 個(gè)字：1 個(gè)命令字和1 個(gè)狀態(tài)字，最多包含34個(gè)字.如果需要完成一定的功能，就要將多個(gè)消息組織起來(lái)，形成一個(gè)新的結(jié)構(gòu)叫做幀.

　　1553B總線上消息傳輸?shù)倪^(guò)程是：由總線控制器向某一終端發(fā)布一個(gè)接收/發(fā)送指令，終端在給定的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)發(fā)回一個(gè)狀態(tài)字并執(zhí)行消息的接收/發(fā)送.BC通過(guò)驗(yàn)收RT回答的狀態(tài)字來(lái)檢驗(yàn)傳輸是否成功并作后續(xù)的操作.

　　2 1553B 總線通信設(shè)計(jì)

　　2.1 硬件設(shè)計(jì)

　　某型機(jī)載設(shè)備與載機(jī)火控系統(tǒng)之間通過(guò)1553B 總線進(jìn)行總線通信和時(shí)序控制.載機(jī)火控系統(tǒng)作為總線BC端，機(jī)載設(shè)備作為總線RT端.為進(jìn)行設(shè)備的性能測(cè)試，機(jī)載設(shè)備總體測(cè)試設(shè)備（ATE）設(shè)計(jì)1553B總線控制器（BC），模擬飛機(jī)火控系統(tǒng)與機(jī)載設(shè)備進(jìn)行總線通信和設(shè)備控制；同時(shí)測(cè)試系統(tǒng)與產(chǎn)品的1553B總線交換信息直接影響產(chǎn)品的工作時(shí)序和狀態(tài)轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)需要在線記錄和保存總線上所有信息（BM 模式），以便于監(jiān)視產(chǎn)品工作狀態(tài)和故障情況的分析.

　　根據(jù)系統(tǒng)需要，本方案中選用成都恩菲特公司符合1553B標(biāo)準(zhǔn)的EP-H6273雙通道多功能卡.該板卡有兩個(gè)1553B通道，在同一時(shí)間每個(gè)通道可分別設(shè)置為BC?RT或BM 功能.本系統(tǒng)中該板卡的一個(gè)通道設(shè)置為BC端，每年載機(jī)對(duì)設(shè)備和產(chǎn)品間的總線通信進(jìn)行控制；另一個(gè)通道設(shè)置為BM 端，通過(guò)電纜耦合，實(shí)時(shí)對(duì)設(shè)備與產(chǎn)品間的所有總線通信信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄.

　　1553B終端可以以兩種方式連接到總線：直接耦合和變壓器耦合.直接耦合是用短截線直接連接總線主電纜和終端的方式，其使用方便，但是通信距離比較短，一般在對(duì)距離要求不高的場(chǎng)合使用.變壓器耦合是終端通過(guò)耦合變壓器連接到主電纜上的方式，本方式具有良好的抗干擾能力，能夠在長(zhǎng)距離總線通信上使用.本方案中測(cè)試系統(tǒng)與產(chǎn)品間有6 m以上的距離，因此采用變壓器耦合連接方式.

　　2.2 信息設(shè)計(jì)

　　某型機(jī)載設(shè)備總體測(cè)試中總線控制端（BC）與產(chǎn)品間（RT）的信息通信主要有：同步時(shí)間.產(chǎn)品狀態(tài)矢量字查詢.緩變信息等不同周期的周期信息和控制指令等非周期信息.為保證1553B 總線上周期信息能夠?qū)崟r(shí)完整的傳輸，在傳輸消息之前，應(yīng)按照每條消息的序號(hào)建立消息幀，設(shè)定消息主幀的周期.消息主幀的周期等于所有消息中周期最小的消息的周期，其余周期消息的次幀周期設(shè)置為消息主幀周期的整數(shù)倍.在本方案中，產(chǎn)品的狀態(tài)矢量字直接反映總線通信狀況和產(chǎn)品的工作狀態(tài)，所以將查詢產(chǎn)品狀態(tài)矢量字設(shè)為信息的主幀周期，緩變信息和同步時(shí)間次幀周期為主幀周期的整數(shù)倍.非周期性信息則根據(jù)控制要求實(shí)時(shí)插入到周期信息隊(duì)列中.

　　2.3 軟件設(shè)計(jì)

　　EP-H6273 板卡BC 模式支持消息幀編程和消息間隔編程，非周期信息可動(dòng)態(tài)插入到信息隊(duì)列中；BM 模式支持100%消息監(jiān)測(cè)和紀(jì)錄，并且每個(gè)消息有32位時(shí)間標(biāo)簽，方便進(jìn)行精確消息間隔和響應(yīng)時(shí)間分析.某型機(jī)載設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)中1553B 通信的初始化和軟件設(shè)計(jì)如圖3所示.

　　AutoConnectFirst（）函數(shù)：此函數(shù)自動(dòng)連接找到的第一個(gè)板卡，并返回句柄供其他函數(shù)使用.

　　BM_Init（）函數(shù)：初始化BM操作，在所有的BM操作之前必須調(diào)用此函數(shù).

　　BM_TimetagWrite（）函數(shù)：指定通道從指定的時(shí)間戳開(kāi)始計(jì)數(shù).

　　BM_StartStop（）函數(shù)：開(kāi)始和結(jié)束B(niǎo)M操作，參數(shù)為0時(shí)停止BM操作，參數(shù)為1時(shí)開(kāi)始BM操作.

　　對(duì)于BC操作，在進(jìn)行BC其他設(shè)置之前，首先要通過(guò)BC_Init（）函數(shù)將板卡設(shè)置為BC功能板卡.

　　BC_Init（）函數(shù)：進(jìn)行BC操作初始化，在進(jìn)行BC操作之前必須調(diào)用此函數(shù).此函數(shù)含有多個(gè)參數(shù)，分別用來(lái)指示BusA或者BusB為可用總線.MinorFrame頻率設(shè)置.不響應(yīng)時(shí)間設(shè)置.最遲響應(yīng)時(shí)間和重試條件設(shè)置.

　　BC_messageWrite（）函數(shù)：將消息發(fā)送到緩沖器，也用來(lái)定義主幀的開(kāi)始和結(jié)尾消息.BC_StartStop（）函數(shù)：開(kāi)始和結(jié)束B(niǎo)C 操作，參數(shù)為0 時(shí)停止BC操作，參數(shù)為1時(shí)開(kāi)始BC操作.

　　BC_AperiodRun（）函數(shù)：在BC模式的消息隊(duì)列中插入一次性發(fā)送信息，可以提高或降低信息的優(yōu)先級(jí).

　　1553B 總線通信軟件與測(cè)試系統(tǒng)軟件一起進(jìn)行初始化，軟件完成初始化后即開(kāi)始進(jìn)行總線監(jiān)控；根據(jù)某型機(jī)載設(shè)備的工作流程，在產(chǎn)品加電后進(jìn)行矢量字查詢.系統(tǒng)時(shí)間和緩變周期信息通信，并根據(jù)軟件界面控制指令在周期信息通信中插入一次性指令信息，在測(cè)試結(jié)束后停止總線通信.

　　3 結(jié)論

　　本文對(duì)1553B 總線通信系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了介紹.該方法在某型機(jī)載設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)中得到成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了總線通信的控制和在線監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)工作穩(wěn)定.本設(shè)計(jì)方法對(duì)其他設(shè)備和測(cè)試系統(tǒng)1553B 總線設(shè)計(jì)具有一定的借鑒和參考價(jià)值.