第三章航電總線2

1、422485 性能對(duì)比項(xiàng)目 接口標(biāo)準(zhǔn) RS422 RS485 動(dòng)作方式 差動(dòng) 差動(dòng) 連接臺(tái)數(shù) 1 臺(tái)驅(qū)動(dòng)器 10 臺(tái)接收器 32 臺(tái)驅(qū)動(dòng)器 32 臺(tái)接收器 最大距離 1200M 1200M 12M 10Mbit/s 10Mbit/s 120M 1Mbit/s 1Mbit/s 傳輸速率的最大值 1200M 100kbit/s 100kbit/s 同相電壓的最大值 +6V -0.25 +12 -7 驅(qū)動(dòng)器負(fù)載阻抗 100 歐 54 歐 接收器輸入電壓范圍 -7 +7V -7 +12V 接收器輸入敏感度 200mV 200mV 接收器輸入阻抗 4K 12K 3-4 航電總線 n 1553總線是第一代

2、軍用數(shù)據(jù)總線總線是第一代軍用數(shù)據(jù)總線,隨著數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜找嬖黾与S著數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜找嬖黾?其其1Mb/s的帶寬已無(wú)法滿足現(xiàn)代系統(tǒng)對(duì)大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆５膸捯褵o(wú)法滿足現(xiàn)代系統(tǒng)對(duì)大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。n許多高速總線技術(shù)包括許多高速總線技術(shù)包括1394串行總線、光纖分布式數(shù)據(jù)接口串行總線、光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)、光纖通道、光纖通道(FiberChanne,l FC)、異步傳輸模式、異步傳輸模式(ATM)以及千以太網(wǎng)等在逐漸取代或部分取代以及千以太網(wǎng)等在逐漸取代或部分取代1553總線技術(shù)總線技術(shù),形成了形成了1553總線與其他總線并存于同一系統(tǒng)中的局面總線與其他總線并存于同一系統(tǒng)中的局面.幾種有

3、影響的航電總線： 1.Arinc429總線 2、 Can總線 3、MIL-STD-1553B總線 4、Arinc 659 總線 5、STANAG3910 光纖數(shù)據(jù)總線C919 ARINC664 總線總線3.4.3.4.1 1 控制器控制器ARINC-429ARINC-429總線總線差動(dòng)輸出輸入輸出電平：正“1” + - 6V， “0”輸出 -+ 6V通訊協(xié)議： 32位組成18位 標(biāo)志位913位 SDI（標(biāo)志）/數(shù)據(jù)位1428 數(shù)據(jù)位 D0D1429位 符號(hào)位30 ，31位 狀態(tài)位 (并行時(shí)后3位插入第8位后) 32位 奇偶校驗(yàn)位 信號(hào)名稱信號(hào)名稱數(shù)據(jù)源：數(shù)據(jù)源：飛控計(jì)算機(jī)目標(biāo)：目標(biāo)：輸出到飛控

4、操縱臺(tái)信號(hào)類型信號(hào)類型：ARINC 429總線數(shù)字量發(fā)發(fā)送送頻頻率率：暫定為5 0Hz以下為該數(shù)據(jù)項(xiàng)各位的定義（按照應(yīng)用層并行應(yīng)用層并行數(shù)據(jù)格式）位段位段位段名稱位段名稱位段內(nèi)容位段內(nèi)容70Label號(hào)211（8進(jìn)制數(shù)），即：10,001,0018奇偶校驗(yàn)位P：奇109狀態(tài)矩陣（SSM位）00：故障告警； 01：非計(jì)算數(shù)據(jù)；10：功能測(cè)試； 11：正常工作。11故障指示燈顯示控制0：故障指示燈熄滅；1：故障指示燈點(diǎn)亮。2012（共9位）LED數(shù)顯管顯示控制在此，采用了9位二進(jìn)制位來(lái)控制LED數(shù)顯管的顯示，因?yàn)?9512，所以相當(dāng)于LED數(shù)顯管應(yīng)有512種顯示狀態(tài)可選。3121未用（預(yù)留）全為0

5、。控制芯片：HS3282接收數(shù)據(jù)時(shí)序?qū)懣刂谱謺r(shí)序應(yīng)用：功率驅(qū)動(dòng) HS-3182 3.4.2 控制器局域網(wǎng)總線控制器局域網(wǎng)總線 CAN CAN總線的特點(diǎn)： 1）CAN為多主方式工作，不分主從， 2）CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)信息分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求。 3）CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)多個(gè)總線發(fā)送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的自動(dòng)讓給優(yōu)先級(jí)高的發(fā)送。 4）CAN只需通過(guò)報(bào)文方式濾波實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等方式; 5）CAN的直接通信可達(dá)10km（速率5Kbps）；通信速率最高可達(dá)1Mbps(此時(shí)通信距離在40M)。 6）報(bào)文標(biāo)識(shí)符可達(dá)2032種（CAN2。0A）而擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)（CAN2。

6、0B）的報(bào)文標(biāo)識(shí)符幾乎不受限制。 7）CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖。 8）CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，其它節(jié)點(diǎn)不受影響。1、幀結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)幀 幀間空間仲裁場(chǎng)控制場(chǎng)數(shù)據(jù)場(chǎng)CRC 場(chǎng)幀結(jié)束幀起始應(yīng)答場(chǎng)數(shù)據(jù)幀12 或 3211608 字節(jié)61627幀起始（SOF）：一個(gè)顯位構(gòu)成。只有在總線空閑狀態(tài)時(shí)，才開(kāi)始發(fā)送。仲裁場(chǎng)：在標(biāo)準(zhǔn)格式中，有11位標(biāo)識(shí)符+發(fā)送位（RTR） 擴(kuò)展格式中，11位標(biāo)識(shí)符+SRR+遠(yuǎn)程請(qǐng)求位IDE+18位標(biāo)識(shí)符帶有CAN總線接口的微控制器1）16位位87C196CA/CB 56KB片內(nèi)片內(nèi)EPROM，1.5KB的片寄存器的片寄存器RAM和和512b

7、itRAM,支持支持高速通信協(xié)議高速通信協(xié)議CAN2.0B;2）PHILIPS 80C51XA 系列的系列的P51XA-C3 符合符合CAN2.0B協(xié)議要求協(xié)議要求,可在高達(dá)可在高達(dá)1Mbps速率下支持速率下支持11位和位和29位位兩種標(biāo)識(shí)符。兩種標(biāo)識(shí)符。3）LF240 x/240 xA DSP 的的CAN 控制器控制器 支持支持CAN2.0A，CAN2.0B技術(shù)規(guī)范。帶一個(gè)技術(shù)規(guī)范。帶一個(gè)CAN器件。器件。DSP 2812CAN CAN 模塊擴(kuò)展硬件接口模塊擴(kuò)展硬件接口1、接口驅(qū)動(dòng)器件的選擇、接口驅(qū)動(dòng)器件的選擇 PHILIPS 公司的公司的PCA82C250 器件器件 PCA82C25 8腳

8、直插式標(biāo)記管腳功能描述TXD1發(fā)送數(shù)據(jù)輸入GND2接地VCC3提供電壓RXD4接收數(shù)據(jù)輸出Vrd5參考電壓輸出CAN L6低電平CAN電壓輸入輸出CANH7高電平CAN電壓輸入輸出RS8Slope電阻輸入2. 應(yīng)用應(yīng)用3.4.3 MIL-STD-1553B總線n 定義：時(shí)分多路復(fù)用（TDM）多信號(hào)源多接受器數(shù)據(jù)總線系統(tǒng) （美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)） 70年代初：MIL-STD-1553A 用于F-15戰(zhàn)斗機(jī) ； 78年 ：升級(jí)到 MIL-STD-1553B 北大西洋公約組織（NATO）編為：NATO第3838號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)定 GJB289A特點(diǎn)：?jiǎn)谓M雙絞線，半雙工系統(tǒng)輸出電平：每一時(shí)鐘內(nèi)，“1” +到 - 6

9、V， “0” 到+ 6V符合曼徹斯特II雙相位編碼通訊協(xié)議： 20位組成 13位 同步位 419位 數(shù)據(jù)位 20位 奇偶校驗(yàn)位基本結(jié)構(gòu)：總線控制器BC轉(zhuǎn)換器終端 RT子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換器終端 RT子系統(tǒng)100m20m2 根31 個(gè)多路總線基本結(jié)構(gòu)速率：1Mb/s 數(shù)據(jù)字 20bit/字（16位+同步+奇偶位） 數(shù)據(jù)編碼：n采用曼徹斯特II編碼：曼徹斯特碼1010001TT1MHz 時(shí)鐘數(shù)據(jù)電平+0-0字的格式n3種類型：命令、狀態(tài)字、數(shù)據(jù)字。12345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20位數(shù)命令字?jǐn)?shù)據(jù)字狀態(tài)字515511615151同步同步同步終端地址終端地址子地址

10、/模式數(shù)據(jù)字個(gè)數(shù)/模式碼效驗(yàn)效驗(yàn)效驗(yàn)數(shù)據(jù)保留1終端失敗1111報(bào)文錯(cuò)誤服務(wù)請(qǐng)求子系統(tǒng)忙廣播接收總線控制高位低位狀態(tài)域（11 位） 傳輸形式：nBC至RTnRT至BCnRT至RTRxCMD數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)狀態(tài)下一個(gè) CMDR14sBCRTG=25s發(fā)數(shù)據(jù)收數(shù)據(jù)回應(yīng)時(shí)間間隔命令（a）BC至RT傳輸形式：TxCMD數(shù)據(jù)下一個(gè) CMDBCRTG=25s收數(shù)據(jù)間隔狀態(tài)數(shù)據(jù)命令(b) RT至BCTxCMD數(shù)據(jù)下一個(gè) CMDBCRTA收數(shù)據(jù)間隔狀態(tài)數(shù)據(jù)命令RxCMDRTB狀態(tài)TxRx(c) RT至BC接口芯片BU-64843n1553B協(xié)議芯片DD公司BU-64843芯片，它包括4kB的內(nèi)部RAM， 3.3 Vol

11、t BU-61580n第五代1553B通訊規(guī)程接口芯片,它內(nèi)部集成了雙余度曼徹斯特碼編碼/解碼器,靈活的主處理器總線緩沖接口,存儲(chǔ)器管理、中斷邏輯, 4K16的片內(nèi)共享RAM。BU-61580提供了BC/RT3.4.4 Arinc 659 民航總線nARINC 659總線具有容錯(cuò)能力，且在時(shí)間和空間上具有確定性，是一個(gè)高完整性背板總線。其容錯(cuò)能力好于傳統(tǒng)的雙余度，而復(fù)雜性小于傳統(tǒng)的4余度，是目前容錯(cuò)能力較強(qiáng)、可信度較高的串行總線。n國(guó)外，ARINC 659總線已用于波音777的飛機(jī)信息管理系統(tǒng)、波音717N、MD-10、KC-130等飛機(jī)指標(biāo)：n同步串行方式n時(shí)鐘速率 30MHzn數(shù)據(jù)線同時(shí)傳

12、輸兩位，總線傳輸速率60Mbit/s;nARINC 659總線在總線傳輸時(shí)使用的電平為BTL電平；n每個(gè)ARINC 659總線驅(qū)動(dòng)最大32個(gè)節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)的兩端，分別接Rt上拉電阻；n總線上傳輸BTL電平的信號(hào)，信號(hào)的擺幅限制在1V。總線結(jié)構(gòu)總線連接操作方式n總線時(shí)間被劃分為一系列的窗口，總線操作按照總線時(shí)間被劃分為一系列的窗口，總線操作按照預(yù)定的時(shí)間命令表執(zhí)行，數(shù)據(jù)傳送按照表存儲(chǔ)器預(yù)定的時(shí)間命令表執(zhí)行，數(shù)據(jù)傳送按照表存儲(chǔ)器中預(yù)先設(shè)定好的傳送調(diào)度進(jìn)行。每個(gè)窗內(nèi)，不同中預(yù)先設(shè)定好的傳送調(diào)度進(jìn)行。每個(gè)窗內(nèi)，不同的的BIU執(zhí)行某一確定數(shù)據(jù)發(fā)送、接收或忽略，每執(zhí)行某一確定數(shù)據(jù)發(fā)送、接收或忽略，每個(gè)個(gè)BIU必須在其對(duì)應(yīng)的規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。必須在其對(duì)應(yīng)的規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。數(shù)據(jù)容錯(cuò)四路總線交叉四路總線交叉(AX=AY，Bx=BY，AX=BY，Bx=AY)比較的結(jié)果進(jìn)行最終結(jié)果的判斷；即比較的結(jié)果進(jìn)行最終結(jié)果的判斷；即(AX，AY，Bx，BY)這四路數(shù)據(jù)應(yīng)相等這四路數(shù)據(jù)應(yīng)相等幀