基于RS 422与1553B总线的数据转换传输方案.pdf
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1、物联网技术 2023年/第11期 可靠传输 Reliable Transmission480 引 言针对系统提出的新需求,显示设备需要通过 1553B 总线获取数据采集设备采集的各类信息,通过获取的信息判断状态并向数据采集设备下发指令。但数据采集设备最初并未设计 1553B 总线接口,仅存在多路 RS 422 总线接口,重新针对该需求改造数据采集设备将耗费较大的成本。因此,为解决该问题,提出设计一个总线数据转换设备进行数据转换传输的方案。具体来说,显示设备与数据采集设备通过 1553B 总线与 RS 422 总线进行数据转换传输,总线数据转换设备完成1553B 总线与 RS 422 总线的双向
2、数据格式转换;对于周期、事件、条件数据包,RS 422 总线进行数据发送或接收时需要进行不同的处理,本文将具体介绍这种数据转化传输方案。1 总线简介1.1 1553B 总线介绍1553B 总线是 MIL-STD-1553 总线的简称,它是飞机内部时分控制命令/响应式多路复用数据总线,1553B 总线可以双向输出,具有较高的实时性和可靠性,目前在工业控制领域得到了广泛应用1。1553B 总线能挂 31 个远置终端,采用指令/响应型通信协议,它有 3 种终端类型:总线控制器(BC)、远程终端(RT)和总线监视器(BM)2。1553B 总线上消息传输的过程是:总线控制器向某一终端发布一个接收/发送指
3、令,终端在给定的响应时间范围内发回一个状态字并执行消息的接收/发送3。BC 通过验收 RT 回答的状态字来检验传输是否成功并做后续的操作。每个 RT 划分了不同消息逻辑号去接收/发送不同消息4-5。在本文考虑的问题中,显示设备是 BC,总线数据转换设备是 RT。1.2 RS 422 总线介绍 RS 422 标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性6。RS 422 接收器采用高输入阻抗和发送驱动器,故允许在相同传输线上连接多个接收节点7。一个主设备,其余为从设备,从设备之间不能通信,所以 RS 422 总线支持点对多的双向通信8。RS 422 接口的收与发是分开的,可
4、以同时收与发(全双工)。RS 422 适用于两个站之间通信,星型网、环网不可用于总线网9。2 问题分析1553B 总线的数据传输与 RS 422 总线有以下不同:(1)有效数据位不同,1553B 总线传输的有效数据位是 16 位,而 RS 422 总线数据位通常设为 8 位;(2)数据包大小不同:1553B总线可传输的数据包大小可以通过通信数据表来配置,RS 422 总线可传输的数据包大小由其 FIFO 大小决定,最大不能超过 FIFO 深度10;(3)数据包校验方式不同,1553B总线通过不同的消息逻辑号传输不同的数据包,只需要收发端统一通信协议即可正确收发,而且可以通过查询状态信息来确定是
5、否有新数据需要接收。RS 422 总线可以在一个通道内传输多个数据包,为了提高可靠性,每个数据包通常添加包头与校验;为了区分不同数据包,可以为不同的数据包添加不同的包序号,接收到数据后,需要按照包头、校验和与包序号等校验信息进行解码。基于以上分析,为了实现 RS 422 总线与 1553B 总线的数据转化传输,需要设计总线数据转换方案进行总线数据转换。3 总线数据转换传输方案的设计总线数据转换设备的功能为:(1)通过 1553B 总线接收基于 RS 422 与 1553B 总线的数据转换传输方案曹艳梅,漆旭平,宋 丫,王瑜嘉(中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所,陕西 西安 710119
6、)摘 要:工业控制领域中,RS 422 总线与 1553B 总线都是会经常用到的数据传输总线。基于系统在项目研发后期提出的需求,显示设备需要通过 1553B 总线与数据采集设备进行通信,完成数据收发。但数据采集设备不具备 1553B 总线接口,它仅存在多路 RS 422 总线接口。基于该问题设计了一种总线数据转换设备。本文针对该总线数据转换设备对其总线数据转换传输方案进行设计,对周期、事件、条件数据包的数据收发格式进行处理。经试验验证,该方案能够有效保证总线数据传输的可靠性。关键词:RS 422;1553B;总线数据转换设备;数据采集设备;可靠性;数据转换中图分类号:TP399;TN915.9
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