MIL-1394B总线故障隔离方法研究和实现

MIL-1394B总线在国内外航空电子系统中应用越来越广泛,而MIL-1394B总线采用菊花链的物理层,单个节点的复位故障会导致整个网络的复位扩散,使整个网络不能正常通信。针对MIL-1394B总线在综合化航空电子设备的应用中故障难以隔离,提出一种通过先验信息隔离故障的方法。首先分析复位故障的原理,从而结合MIL-1394B总线在航空电子系统中预先分配节点号的先验信息,获取、分析AS643总线的SELF-ID包建立链接的信用值机制,设计一种检测信用值的方法,并改造节点的硬件设计,使节点链接的信用值低于阈值后可关闭错误链接,从而实现MIL-1394B的网络故障检测和隔离。该设计方法和机制通过实物系统进行验证,可用于高度综合化的航空电子系统中。

Mil-1394b总线在飞行器管理系统中的典型应用分析

Mil-1394b是在COTS技术IEEE 1394b的基础上进行相应的扩展和约束来进行增强,以达到满足安全关键/任务关键系统所需的鲁棒性和确定性。Mil-1394b总线采用SAE AS5643标准,其全称为用于军事和飞行器应用的1394b总线接口需求,目的是标准化Mil-1394b在军事和飞行器中的安全关键/任务关键应用中的方法途径。提高了总线的可靠性和确定性,使Mil-1394b总线相比IEEE 1394b总线更适合作为安全关键的航空总线等高可靠场合的应用。Mil-1394b总线在美F-35战机、X-45、X-47无人机等飞行器管理系统已经相继得到使用,而在我国Mil-1394b总线作为飞行器管理系统总线的应用仍处于起步阶段,该文拟就Mil-1394b总线在飞行器管理系统中的典型应用进行分析。

智能Mil-1394B总线仿真器的设计和开发

针对市场上缺少1394总线测试仿真设备的现状,文中介绍了Mil-1394总线协议的发展情况,给出了一种基于智能处理器和FPGA为主要构架的Mil-1394总线仿真器的实现方案,重点描述了自主通讯诊断功能和智能协议处理能力的设计思路,并对软硬件设计等方面进行了详细论述,为Mil-1394总线的应用及测试提供了一种新的思路。

Mil-1394b总线控制权管理软件的设计与实现

Mil-1394b总线控制权管理软件是确保网络运行更加稳定、可靠的核心和关键。文中设计了某通信系统节点Mil-1394b的总线控制权管理软件,采用对该软件的两大功能模块即总线控制权争用模块和总线控制权切换模块分别分析的方式,详细描述了网络各阶段的控制权管理过程,并在测试验证平台上对该软件进行了有效性验证。结果表明,该软件能够完成对系统总线控制权争用和切换过程管理的要求,并能直观地显示测试过程和验证结果。通过测试验证,Mil-1394b总线控制权管理软件的实现达到了设计的结果,并且具有驱动模块接口简洁、较好的可移植性、较高的通用性等优点。总之,通过该软件的运行提高了网络运行的稳定性和对突发故障的应对能力,在一定程度上保证了系统的稳定运行。

Mil-1394B航空总线机载测试设备设计与实现

为了形成某新型飞机整机装配后或者大修前的系统级Mil-1394B总线的测试能力,满足装备维修保障过程中的系统性能检测需求,本文提出了网络拓扑测试、误码率测试、协议一致性测试及应用测试等测试修理需求,通过软硬件开发,完成测试设备的设计与验证。

基于IEEE 1394b的光纤总线技术研究

针对我军现有电总线系统结构复杂、传输速率低、电磁兼容性差等问题,文中提出一种基于IEEE 1394b的光纤总线解决方案。文中介绍了基于IEEE 1394b的光纤总线结构,并对1394b的PCI总线接入、光纤总线接入以及光纤收发模块设计等关键技术进行了详细的研究。该总线由1394b协议实现总线管理,利用1394b对光纤接口的支持扩展光纤总线结构,通过PCI总线与微处理器连接,是新一代军用武器系统总线的发展方向之一。

IEEE-1394b总线等时传输性能分析

IEEE-1394b是一种高速数据总线,已成功应用于航空电子中.其等时传输保证数据传输具有确定的延时,广泛应用于多媒体数据的传输.为解决等时传输中的性能评价问题,基于确定与随机Petri网(DSPN,Determ inistic and Stochastic Petri Net),建立了IEEE-1394b总线等时传输的模型.模型考虑了对等时传输性能影响较大的带宽预留和仲裁机制的影响,精确描述了总线行为.通过对模型的仿真分析,得到了等时传输的吞吐量和平均等待时间等性能指标与节点数量、数据包大小以及数据包到达速率的关系,并得到了IEEE-1394b等时传输总线吞吐量的极限.

基于PCIe总线的双路1394B接口模块设计与实现

为了满足航电系统中前端传感器捕获的图形图像数据实时传输的需求,设计并实现了基于PCIe总线的双路1394B接口模块;该模块通过PCIe接口与主机交互,采用S400β传输模式,软件设计符合标准OHCI规范,支持AS5643协议,异步流包数据收发采用链式队列管理,主机与1394B控制器之间通过DMA操作,实现大数据块的并行处理,两路1394B相互独立,显著提升数据传输性能;测试验证结果表明,该模块具备带宽高、可靠性高、CPU资源占用率低等特点,已在某项目获得成功应用,实现了图形图像数据的实时传输,满足系统设计要求,表现出了良好的稳定性和适应性,具有实践应用价值。

IEEE-1394b光总线扩展技术研究

本文提出一种基于IEEE-1394b协议的光总线系统实现方案。并以DSP和IEEE1394b协议芯片为基础,利用CPLD进行时序配合,完成了光总线系统总线扩展电路的硬件电路和程序设计,使光总线系统可以兼容采用多种通用通信协议的设备。在基于总线扩展电路搭建的光总线系统中,从PC端的总线系统网络拓扑图可以看出所设计的总线扩展电路可以满足应用的需求。

IEEE—1394b光纤总线互连实时性分析

重点对IEEE—1394b互连系统的静态等时传输模型和动态传输模型进行了详细研究,分别得到了上述两个模型下消息的平均等待时间的数学表达式,指出了IEEE—1394b互连系统中影响实时特性的因素,并对分析结果进行了仿真。关键参数消息的平均等待时间是IEEE—1394b光纤总线互联系统实时性研究的重点。介绍了IEEE—1394互连系统实时性的特点,重点推导了等时传输和异步传输模型的消息平均等待时间的数学表达式,通过仿真得出等时传输对异步传输具有很大影响。

飞行控制系统中Mil-1394b仿真节点实现

针对高带宽、低延迟、高可靠的军用需求,及针对要求具有较高的实时性、确定性、可靠性的飞行控制系统,对IEEE-1394b和AS5643的协议结构进行了研究,研发了Mil-1394b总线接口板。详细叙述了板卡的功能、硬件板卡的原理及实现、软件实现,进行了大量的仿真、调试和分析。该板卡达到了较高的传输速率,性能良好,满足设计需求,已应用于某些飞行控制系统中。

1394B总线信号质量测试系统设计与实现

随着1394总线在机载领域的广泛应用,出于低成本和灵活性考虑,地面配置、仿真、测试、监控和试验等环节急需建立一套完整的1394总线信号质量测试系统。可靠的总线信号质量测试系统可实现产品的模块级和系统级信号质量测试,同时最大程度地缩短系统研制周期,节省开发成本。提出一种1394总线信号质量测试系统的设计方案,在充分理解1394总线协议的基础上,分别从硬件架构、软件构架和测试构型方面介绍了1394总线信号质量测试系统的设计与实现,为基于1394B总线通讯的机载设备开发和验证提供可靠的技术保障。

基于1394b光纤总线的视频发送系统设计

为实现视频信息通过1394b光纤总线在军用车辆内部的共享,基于1394b等时传输机制,采用FPGA为核心处理器,结合视频解码芯片、视频压缩芯片和TI公司的协议芯片,设计了基于1394b的视频发送系统。主要完成了系统的硬件电路和应用软件的设计。

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。

基于FPGA的1394b光纤总线接口设计

为解决1394b光纤总线在军用车辆领域应用过程中的设备兼容性问题,基于1394b异步传输机制,采用FPGA作为中心处理器完成1394b接口设计。并以实现PC机1394b接口与PC机串口之间通信为例,通过FPGA实现RS232接口连接PC机进行系统性能测试,实现1394b光纤总线与通用总线协议设备的兼容。结果表明,该设计对总线的扩展应用具有一定的作用。

基于PCI Express总线1394b网络传输系统WDM驱动设计

针对现在1394b网络传输应用越来越广泛的特点,设计了一种基于WDM模型的PCI Express的1394b网络传输系统的驱动程序。重点讨论了基于自行研发的PCI Express总线1394b网络传输系统的WDM驱动程序开发过程,主要包括硬件访问、DMA传输及中断通知等内容。经过反复测试验证,该传输系统工作稳定,并且此驱动程序可以方便地移植到其他传输系统中。

机载UMS系统二余度1394B总线网络设计

机载公共设备综合管理系统(UMS)是一个分布式容错计算机网络系统,具有余度、重构、故障容错及扩充功能,综合化是其发展方向。这些技术特点要求UMS系统的内部数据总线网络具有容错能力、高可靠性及高传输速率等网络性能。基于SAE AS5643协议1394B总线在多余度配置、带宽、时间确定性和可靠性方面有优势,广泛应用在军用航空领域。文中介绍了IEEE1394B总线技术,机载UMS系统体系结构,并简要阐述了应用于UMS系统的二余度1394B总线网络容错设计、通信节点硬件设计以及通信软件设计等关键技术。最后通过UMS系统综合验证,结果充分表明该二余度1394B总线网络功能完备,性能良好。

一种基于SAE AS5643协议的1394B总线监控设计与实现

SAE AS5643协议具有确定性、高可靠性的特点,并已成功应用在航空航天等高安全关键领域。文中对SAE AS5643协议进行了特征分析。提出一种基于AS 5643协议的1394B总线监控设计方法,采用FPGA实现对总线数据的实时监控,并通过DMA高效传输至CPU模块中。文中详细讨论了硬件、逻辑和软件等设计方法与实现,通过不同的场景的测试验证。结果表明,该监控设计方法满足基于SAE AS5643协议的总线监控要求。

1394b总线在机电综合管理系统设计中的应用

为从整体上提高整个机电系统的综合控制与管理的能力,增大系统总线网络的吞吐量、满足机载多功能平台检测和控制的实时性指标要求,同时满足安全/关键机电系统的可靠性和维修性。传统的1553B总线网络已不能满足机电系统设计的需要。通过在机电综合管理系统设计中采用1394b总线技术,不仅可以提高系统总线的传输率要求,同时也可以让整个机电系统满足一次故障工作,两次故障安全的系统需求。

机载1394b总线通信网络测试

针对1394b总线在航空装备中的应用情况,阐述了1394b总线工作特性和拓扑特征,在此基础上分析了飞机研制阶段,特别是飞机系统构建和实施阶段1394b总线的测试场景和主要故障模式,并据此开展了测试保障技术研究。通过明确故障原理、检测方法以及检测装置构建原则等内容,初步构建了面向整机的1394b总线网络测试方法。