某型測試系統中1553B 總線(xiàn)通信設計及應用

1553B消息是指由1個(gè)命令字.1個(gè)狀態(tài)字.若干個(gè)數據字（字數從0~32 不等）及狀態(tài)字間隔在內的傳輸序列.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)新的結構叫做幀.

　　1553B總線(xiàn)上消息傳輸的過(guò)程是：由總線(xiàn)控制器向某一終端發(fā)布一個(gè)接收/發(fā)送指令，終端在給定的響應時(shí)間內發(fā)回一個(gè)狀態(tài)字并執行消息的接收/發(fā)送.BC通過(guò)驗收RT回答的狀態(tài)字來(lái)檢驗傳輸是否成功并作后續的操作.

　　2 1553B 總線(xiàn)通信設計

　　2.1 硬件設計

　　某型機載設備與載機火控系統之間通過(guò)1553B 總線(xiàn)進(jìn)行總線(xiàn)通信和時(shí)序控制.載機火控系統作為總線(xiàn)BC端，機載設備作為總線(xiàn)RT端.為進(jìn)行設備的性能測試，機載設備總體測試設備（ATE）設計1553B總線(xiàn)控制器（BC），模擬飛機火控系統與機載設備進(jìn)行總線(xiàn)通信和設備控制；同時(shí)測試系統與產(chǎn)品的1553B總線(xiàn)交換信息直接影響產(chǎn)品的工作時(shí)序和狀態(tài)轉換，系統需要在線(xiàn)記錄和保存總線(xiàn)上所有信息（BM 模式），以便于監視產(chǎn)品工作狀態(tài)和故障情況的分析.

　　根據系統需要，本方案中選用成都恩菲特公司符合1553B標準的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)通道可分別設置為BC?RT或BM 功能.本系統中該板卡的一個(gè)通道設置為BC端，每年載機對設備和產(chǎn)品間的總線(xiàn)通信進(jìn)行控制；另一個(gè)通道設置為BM 端，通過(guò)電纜耦合，實(shí)時(shí)對設備與產(chǎn)品間的所有總線(xiàn)通信信息進(jìn)行監測記錄.

　　1553B終端可以以?xún)煞N方式連接到總線(xiàn)：直接耦合和變壓器耦合.直接耦合是用短截線(xiàn)直接連接總線(xiàn)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(cháng)距離總線(xiàn)通信上使用.本方案中測試系統與產(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 信息設計

　　某型機載設備總體測試中總線(xiàn)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(xún).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(xiàn)上周期信息能夠實(shí)時(shí)完整的傳輸，在傳輸消息之前，應按照每條消息的序號建立消息幀，設定消息主幀的周期.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置為消息主幀周期的整數倍.在本方案中，產(chǎn)品的狀態(tài)矢量字直接反映總線(xiàn)通信狀況和產(chǎn)品的工作狀態(tài)，所以將查詢(xún)產(chǎn)品狀態(tài)矢量字設為信息的主幀周期，緩變信息和同步時(shí)間次幀周期為主幀周期的整數倍.非周期性信息則根據控制要求實(shí)時(shí)插入到周期信息隊列中.

　　2.3 軟件設計

　　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)插入到信息隊列中；BM 模式支持100%消息監測和紀錄，并且每個(gè)消息有32位時(shí)間標簽，方便進(jìn)行精確消息間隔和響應時(shí)間分析.某型機載設備測試系統中1553B 通信的初始化和軟件設計如圖3所示.

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

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

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

　　BM_StartStop（）函數：開(kāi)始和結束B(niǎo)M操作，參數為0時(shí)停止BM操作，參數為1時(shí)開(kāi)始BM操作.

　　對于BC操作，在進(jìn)行BC其他設置之前，首先要通過(guò)BC_Init（）函數將板卡設置為BC功能板卡.

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

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

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

　　1553B 總線(xiàn)通信軟件與測試系統軟件一起進(jìn)行初始化，軟件完成初始化后即開(kāi)始進(jìn)行總線(xiàn)監控；根據某型機載設備的工作流程，在產(chǎn)品加電后進(jìn)行矢量字查詢(xún).系統時(shí)間和緩變周期信息通信，并根據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，在測試結束后停止總線(xiàn)通信.

　　3 結論

　　本文對1553B 總線(xiàn)通信系統的軟硬件設計方法進(jìn)行了介紹.該方法在某型機載設備測試系統中得到成功應用，實(shí)現了總線(xiàn)通信的控制和在線(xiàn)監測，系統工作穩定.本設計方法對其他設備和測試系統1553B 總線(xiàn)設計具有一定的借鑒和參考價(jià)值.