一种1553B消息传输时的通道切换策略.pdf
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1、第 期(总第 期)年 月山西电子技术应用实践收稿日期:作者简介:武瑞欢()女陕西人工程师硕士研究生研究方向:机载网络文章编号:()一种 消息传输时的通道切换策略武瑞欢 范祥辉 史 岩(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)摘 要:总线在航电系统中广泛使用目前 总线传输基本采用双通道冗余设计保障数据传输的可靠性 基于余度设计原理文中介绍一种数据传输时的通道切换策略用于适应 传输线缆的瞬时故障提高总线网络数据传输时的稳定性关键词:总线总线控制器终端设备中图分类号:.文献标识码:():.:引言 是美军方为机载设备间数据交互而制定的一种数据传输总线标准 总线具有实时性、确定性等特点因此
2、该标准现在广泛用于军机、航天卫星等领域 总线接口模块基本使用余度通道设计增加通信时的可靠性当数据在某一通道发送失败可以切换到另一个备份通道进行发送 某些情况下通信线缆存在短时间的故障导致通信失败为避免短时间通信故障设计一种通道切换策略可有效提升通信的稳定性 总线介绍 总线上的节点类型有三种:总线控制器终端设备 监控终端 其中总线控制器是总线上命令的发出者总线上只能有一个总线控制器负责总线上所有消息的调度和设备的维护终端设备被动接收总线控制器的指令依据指令完成数据的接收或者发送功能 协议支持最多 个 每个 具备收发各 条消息每条消息最长 个字实际应用中 个数一般不超过 个每个 收发消息不超过 条
3、在总线上传输的消息类型有单播()广播()方式命令 总线传输速率支持 、总线采用余度容错单总线采用、通道互为备份 传输介质为双绞屏蔽铜缆干线长不超过 (经验值)变压器耦合方式短截线长不超过 长线重 传输误码率小于 为命令响应型总线总线控制器控制总线上所有消息的传输通过在运行静态总线控制协议对全网消息调度进行管理保证消息在规定的最大延迟时间内完成传输 图 为 网络拓扑结构图 网络拓扑结构 系统设计机载数据总线通信协议可分为五层这五层分别为:应用层驱动层传输层数据链路层和物理层协议层划分如图 所示 其中应用层是通信协议的最高层次这一层实现通信的管理功能和定义功能其中管理功能中包括对系统的初始化、维护
4、、复位等定义功能包括了对需要交换数据的格式、有效范围、实际使用中的数据意义等 驱动层为应用层与低层进行交互提供标准的软件接口用于实现应用层对各部分硬件和外围资源的管理 在总线体统中驱动层需要实现对 模块的控制功能包括对硬件的初始化、打开、终止、连接、断开、启动自测试、监控模块的状态、控制模块和主机进行数据交换等 传输层在整个总线网络总负责对 总线上的传输数据的直接控制传输层的功能包括对各种类型消息的处理、传输消息的通道切换、同步、异步消息控制、错误检测等 数据链路层在链路层实现控制各条消息的传输序列 最底层的物理层处理物理传输介质上的位流传输 最上层的应用层、驱动层一般在子系统主机上实现传输层
5、、数据链路层和物理层在 硬件上实现 总线通信协议是多种规范的集合主要包括总线控制规则、数据传输规则、故障处理与报告规则和周期性处理过程等应满足 标准符合 协议图 机载数据总线通信协议根据通信协议分层和硬件设计架构整个通信软件分为两个部分分别为驱动软件和传输软件传输软件固化在 硬件模块的 中驱动软件是用 语言编写的标准驱动函数支持所有 语言编译器子系统主机通过调用驱动函数为主机提供 网络数据传输功能 传输软件负责主机命令的执行、总线消息的收发处理等.硬件设计 总线接口模块是机载子系统主机与其他设备进行数据传输的接口设计采用 芯片实现接 口 板 的 功 能 协 议 芯 片 采 用 芯片该 芯片是一
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