基于1553B总线的大规模信息系统设计问题研究

某大型航天器GNC系统应用1553B总线构建了其规模庞大的信息系统,在信息系统设计过程中产生了3个问题:超长总线下的稳定通信、应用层协议的设计、多条总线的管理等。对这3个问题开展研究,描述了3个问题的由来,给出了问题的解决方法,并验证了方法的实际效果。结果表明:总线中继的方法,有效解决了1553B总线在240 m长度下的稳定可靠通信问题;广播帧计数回传的应用层协议,节省了总线数据通讯开销、并提供了丰富的故障诊断信息;遍历寻优的总线管理策略,最大程度上发挥了多机多总线系统的容错能力。

《空间数据与信息传输系统航天器1553B总线通信协议》国家标准解读

1553B总线在我国已广泛应用于各式各类的航天器中,取得了丰富的应用实践经验积累。制定GB/T 43669—2024《空间数据与信息传输系统航天器1553B总线通信协议》是为了解决1553B总线在各型号任务中制定的应用通信协议不够一致、难以跨任务、跨组织重用的问题,解决与底层1553B总线协议衔接的标准化设计问题。该标准提炼总结了我国1553B总线在航天器上应用实践的共性设计,借鉴了ECSS-E-ST-50-13C写作风格和思路,兼顾了与其在概念上和设计上的衔接,有利于今后的国际合作。本文介绍了该标准制订的背景、目的意义,以及标准主要内容的编制思路。

基于FPGA的终端一体化1553B总线协议测试系统

MIL-STD-1553B(以下简称“1553B”)总线在飞机的航电系统中作用重要。为了摆脱对国外1553B协议芯片的依赖,研究设计了1款基于FPGA的终端一体化1553B总线协议测试系统。系统采用模块化的设计方法,使用Verilog语言进行代码编写,设计实现了4路1553B总线,每路实现了BC、RT、BM终端一体化,完整地实现了1553B协议的功能,并且实现了10种类型的故障注入。通过上位机测试对该系统进行了板级验证,测试结果表明:本设计实现了预期功能,相对于功能单一的1553B协议芯片,该系统极大提高了应用场景的灵活性和可靠性。

基于双口RAM接收并处理1553B总线数据的方法研究

为了保证主机板和1553B板通过双口RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)进行1553B总线通信时的正确性和可靠性,提出了一种利用双口RAM接收并处理1553B总线数据的方法,用于实现1553B的BC(Bus Controller,总线控制器)功能。该方法对双口RAM中的地址按照子地址号进行地址分配,通过建立相同子地址序号的数据链表和建立环形缓冲区,完美解决了发送BC→RT(Remote Terminal,远程终端)报文时相同子地址数据覆盖和主机端发送的子地址序号顺序与1553B板端发送的子地址序号顺序不一致等问题。

基于MIL-STD-1553B的通信原理教学软件设计与开发

1553B总线广泛应用于战机航电系统,为有效理解并掌握1553B总线通信原理,在深入分析1553B教学需求的基础上,结合其通信原理,设计并开发完成了基于C#的1553B总线通信原理教学软件;以系统工程思想为指导,完成了该软件需求分析和总体设计;以分层设计思想为指导,完成了该软件基础实验、原理实验及综合实验的设计与实践验证;开发完成后,根据教学情况与使用反馈,进行了功能调整及界面优化;该软件对1553B总线通信原理的学习与教学提供了强有力支撑,具有显著创新性和广泛实用性。

MIL-STD-1553B总线接收器IP核设计

为了自主研发MIL-STD-1553B接口芯片,采用自顶向下的方法设计了1款专用的总线接收器IP核;使用VHDL语言书写发送器程序代码,通过FPGA平台对发送器进行了测试;结果表明,接收器的逻辑功能达到了设计要求,时序指标完全符合协议规范,实现了总线接收器的功能,具有消耗逻辑单元少的特点。

基于BU-61580的MIL-STD-1553B远程终端设计

介绍了MIL-STD-1553B总线和BU-61580芯片的特点，给出了基于BU-61580的MIL-STD-1553B远程终端设计思路和方法。最后结合工程实际给出了利用单片机MS1210Y5对BU-61580的初始化、接收、发送过程。

基于MIL-STD-1553B协议的远程终端的FPGA实现

研究了基于MIL-STD-1553B协议远程终端的FPGA硬件设计方法。给出了设计原理和实现流程,硬件结构主要由接口管理模块、位流控制模块、寄存器和内存管理模块、编码器和解码器组成,通过位流控制模块中的状态机控制内存、编码器和解码器,完成信息字数据的封装,解封装、发送和接收功能。克服了一些商用芯片成本昂贵,使用复杂的缺点,提出了一种通过简单配置就可以支持远程终端功能的解决方案。仿真结果表明设计方法能够满足远程终端功能得要求。

MIL-STD-1553B总线发送器IP核设计

为了开发具有自主产权的MIL-STD-1553B接口芯片,采用自顶向下的方法设计了一款专用的总线发送器IP核;通过自顶向下的方法完成系统设计与模块设计,使用VHDL语言书写发送器程序代码,以FPGA为平台对发送器进行了测试。结果表明,发送器的逻辑功能达到了设计要求,时序指标完全符合协议规范,实现了总线通信,具有消耗逻辑单元少的特点。

MIL-STD-1553B总线测试仪软件开发

充分利用1553B 总线和 USB 总线的特点,研制了一种 USB 总线接口的 MIL-STD-1553B 总线测试仪,该测试仪通过 USB 总线来控制1553B 总线,使得计算机通过 USB 总线便可与各种1553B 总线的设备进行数据通信,从而使得1553B 总线测试更加方便快捷。文中介绍了测试仪的软硬件系统结构,详细讨论了测试仪通用驱动程序和应用程序的体系结构、开发中使用的数据结构,以及应用程序的函数接口和开发流程,最后给出软件测试方法。

光纤通道与MIL-STD-1553B协议的兼容性设计

随着航空电子技术的发展,现在的航电主网络MIL-STD-1553B,其1Mbps带宽越来越不能满足高速数据交换的需求,以光纤通道来替代现有的航电网络成为重要的发展趋势,为实现系统的平稳升级,需要兼容传统的1553B设备;重点介绍了光纤通道与MIL-STD-1553B桥接的主要技术,并且给出了光纤通道兼容MIL-STD-1553B设备的软硬件设计方案,搭建了基于FPGA+HOLT1575的软硬件平台,验证了桥接设计方案的正确性与可行性,为MIL-STD-1553B总线到高速光纤网络的过度提供了设计参考。

基于NIOSⅡ处理器的MIL-STD-1553B接口卡设计

基于NIOSⅡ处理器搭建了可编程片上系统,在该系统中通过控制HI-6110实现了MIL-STD-1553B总线协议,通过双口RAM实现了与PCI总线的通信。重点论述了NIOSⅡ处理器系统的硬件和软件设计,双口RAM的地址空间划分,PCI9054的驱动软件设计。测试表明,用本方法设计的接口卡能很好地实现MIL-STD-1553B总线协议。

基于PCI总线的MIL-STD-1553B板卡设计

MIL-STD-1553B总线在航空领域已经得到广泛应用。在国内航天领域，随着深空探测卫星和通信卫星项目的开展，MIL-STD-1553B总线也日益得到重视和实际应用。为满足地面测试系统的需要。开发标准的MIL-STD-1553B总线板卡非常必要。本文从硬件体系结构和软件开发等几个方面描述了基于PCI总线的MIL-STD-1553B的板卡设计。

基于文件的MIL-STD-1553B总线传输研究

MIL-STD-1553B总线适用于小数据量的周期信号以及极少的非周期性信号的传输。为简化机载环境中任务数据传输的设计,提出了基于1553B总线的文件传输需求。简单介绍了1553B总线字格式和消息格式,提出了基于满帧和余帧的大块数据传输方法,构建了文件信息帧和文件数据帧,分析了文件传输的时序和发送及接收的流程。通过设计新的方式命令字实现BC→RT的文件传输,通过设计向量字实现由RT请求传输文件的异步通信。

MIL-STD-1553B总线综合测试系统设计

阐述了MIL-STD-1553B总线综合测试系统的组成、功能、用途、软件设计和关键技术问题。

MIL-STD-1553B总线在ARM中的实现

MIL-STD-1553B是一款广泛用于航空等军事领域的多路数据总线标准,其优越的性能使得其逐步进入民用领域。为了加速它的推广运用,设计了一款基于ARM芯片的控制器,利用FPGA实现对曼彻斯特码的编码和解码,并采用LPC2119作为主控芯片来实现MIL-STD-1553B总线接口的协议处理,完成了硬件和软件设计。实验结果显示,总线控制器(BC)可以稳定的实现总线、消息和数据流接受以及数据差错有效控制,远程终端(RT)的整体响应时间为8~15μs,结果满意。实验证明该设计科学先进、可行、可靠,具有推广价值。

飞机MIL-STD-1553B总线的测试系统

从MIL -STD - 1 5 5 3B总线在综合航电系统的作用入手 ,分析了国内外总线测试系统的功能和特点 ,并针对将来飞机航电系统设计及发展的方向 ,提出了一种新型的MIL -STD - 1 5 5

基于FPGA的MIL-STD-1553B总线控制器的设计

在深入理解MIL-STD-1553B总线协议的基础上,设计了一种基于FPGA技术的总线控制器BC模块。采用自顶向下的方法使用VHDL语言书写总线控制器程序代码,通过FPGA平台对发送器进行了测试;结果表明,接收器的逻辑功能达到了设计要求,时序指标完全符合协议规范,实现了总线控制器的功能。

基于FPGA的MIL-STD-1553B总线接口设计

本文在深入理解MIL-STD-1553B总线协议的基础上,设计了一种基于FPGA技术的总线控制器BC模块。采用自顶向下的方法使用VHDL语言书写总线控制器程序代码,通过FPGA平台对发送器进行了测试;结果表明,接收器的逻辑功能达到了设计要求,时序指标完全符合协议规范,实现了总线接口的功能。

1553B总线收发器的分立元器件实现方法

提出一种采用分立元器件实现1553B总线收发器的设计方法,用于解决当下1 Mbps 1553B总线收发器国外元器件全面停禁、国产总线收发器价格昂贵,且无法实现与高速1553B总线协议处理器之间的接口适配问题。与使用传统的收发器芯片实现方案相比,采用分立器件实现,没有改变总线的结构,不改变和线缆的接口方式,实现起来灵活方便,可节约大量的成本和时间,并且有很好的可扩展性和设计方法的通用性。