rookie / 技术帖 / MIL-STD-1553及发展的背景

分享

   

MIL-STD-1553及发展的背景

2013-06-28  rookie

    一、什么是MIL-STD-1553及发展的背景?

    

    MIL-STD-1553是为数据总线定义的军方标准。这种数据总线被用来为各种的系统之间的数据和信息的交换提供媒介,它类似“局域网或者LAN”。

    

    

    

    1950年至60年代中,航空电子学是简单、独立的系统,航空、通信、飞行控制和显示器由模拟系统构成;信号主要由模拟电压、同-异步信号和接触式开关构成。

    

    

    

    在60年代和70年代初,为了减少系统所需要的"黑箱子"数量,在各系统之间共享信息变得越来越需要了。随着数字技术的出现,数字计算机已应用到航空设备系统中,然而需要数模转换仍限制其在此领域的广泛应用。随着技术的不断完善和发展,航空电子设备系统也变成数字化了;然而航空电子设备之间的通信仍然十分复杂和凌乱,且需要不同的硬件接口来应付不同的航空设备(如图4);在不同的航空设备接口连线也十分复杂和混乱,安全性能也不高。为了简化这一状况,就提出了数据总线,即在不同的时刻和不同的航空电子设备之间能相互通信(如图5)。

    

    

    

    1973年8月美国军方和政府公布了MIL-STD-1553(USAF)标准,军方首次在F-16战斗机中采用此标准;随着技术的改进和完善,在1975年公布了改进版MIL-STD-1553A,该"A"版标准仍使用在空军F-16战斗机和新型攻击直升机阿帕奇AH-64A。1978年公布了MIL-STD-1553B标准并"冻结"该标准,该标准一直引用到现在。但在1980年后,空军又在此标准上改进一些,推出MIL-STD-1553 Notice 1;由于该标准限制较多,在1986年又出MIL-STD-1553 Notice 2;但标准仍以MIL-STD-1553 B为主。

    

    

    

    二、MIL-STD-1553总线的主要特征

    

    MIL-STD-1553总线的传输速度为每秒1M比特,字的长度为20个比特,数据有效长度为16个比特,信息量最大长度为32个字,传输方式为半双工方式,传输协议为命令/响应方式,故障容错有典型的双冗余方式,第二条总线处于热备份状态;信息格式有BC到RT、RT到BC、RT到RT、广播方式和系统控制方式;能挂31个远置终端,终端类型有总线控制器(BC)、远置终端(RT)和总线监听器(BM);传输媒介为屏蔽双绞线,MIL-STD-1553总线耦合方式有直接耦合和变压器耦合。

    

    直接耦合方式(如图6)最长距离为1英尺(约30.5厘米),输入电平需要1.2伏到20.0伏,输出电压为6.0伏到9.0伏;而变压器耦合方式(如图7)最长距离为20英尺(约6.10米),输入电平需要0.86伏到14.0伏,输出电压为18.0伏到27.0伏。

    

    三、传输协议和帧传输格式

    

    构成MIL-STD-1553传输协议有三要素:命令字、数据字和状态字;每个字的长度为20位比特,且由3部分组成:同步域(3个比特位)、消息块(16个比特位)和奇偶位(1个比特位)。

    

    在同步域中(第1到第3位)1个半比特位为高电平,1个半比特位为低电平;命令字和状态字在同步域中相同,先高电平再为低电平;而数据字则相反,先低电平再为高电平。在消息块中(第4到第19位)它们之间都不相同;第20位为奇偶位。

    

    帧传输方式可分为两部分:帧传输方式和广播帧传输方式。在帧传输方式中有六种帧传输格式,分别为BC到RT、RT到BC、RT到RT和命令模式三种(即不带数据的命令模式、带数据发送的命令模式和带数据接受的命令模式);在广播帧传输方式中有四种广播帧传输格式,分别为BC到RT、RT到RT和广播命令模式二种(不带数据的广播命令模式和带数据的广播命令模式)。详细帧传输格式如图8、图9所示:

    

    

    

    

    

    最后讲述一下它们传输过程中各种字所需的时间:命令字、状态字和数据字均为20微妙,响应时间最长为12微妙,不同帧与帧之间传输是有时间间隔的,一般时间间隔为10到30微妙;在今天广泛应用中,典型使用的主帧时间一般为40~640毫秒。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多
    喜欢该文的人也喜欢 更多

    ×
    ×

    ¥.00

    微信或支付宝扫码支付:

    开通即同意《个图VIP服务协议》

    全部>>