《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于BU-61580設(shè)計(jì)的1553B總線板卡
Icbuy
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摘要： 　數(shù)據(jù)傳輸作為總線網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,，是數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),。采用數(shù)據(jù)總線傳輸方案組建的測控網(wǎng)絡(luò),，較好地解決傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)過于復(fù)雜,、笨重,、可靠性低等缺點(diǎn),。數(shù)據(jù)總線作為飛機(jī)航電系統(tǒng)中首先運(yùn)用的數(shù)字電子設(shè)備,，其中MIL-STD-1553B是其典型代表,，它是20世紀(jì)70年代美國公布的一種串行多路數(shù)據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn),，利用一條屏蔽雙絞線進(jìn)行帶有時(shí)鐘信息的數(shù)據(jù)傳輸,。它最初是為飛機(jī)提出的內(nèi)部電子系統(tǒng)連網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),。后來由于其可靠性高、傳輸率較高,、技術(shù)成熟,、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，尤其在航空,、航天測控網(wǎng)絡(luò)中倍受關(guān)注,。
Abstract：
Key words :
 　　數(shù)據(jù)傳輸作為總線網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，是數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),。采用數(shù)據(jù)總線傳輸方案組建的測控網(wǎng)絡(luò),，較好地解決傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)過于復(fù)雜、笨重,、可靠性低等缺點(diǎn),。數(shù)據(jù)總線作為飛機(jī)航電系統(tǒng)中首先運(yùn)用的數(shù)字電子設(shè)備，其中MIL-STD-1553B是其典型代表,，它是20世紀(jì)70年代美國公布的一種串行多路數(shù)據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn),，利用一條屏蔽雙絞線進(jìn)行帶有時(shí)鐘信息的數(shù)據(jù)傳輸。它最初是為飛機(jī)提出的內(nèi)部電子系統(tǒng)連網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),。后來由于其可靠性高,、傳輸率較高、技術(shù)成熟,、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用,，尤其在航空、航天測控網(wǎng)絡(luò)中倍受關(guān)注,。

　　1 1553B總線簡介

　　1553B總線是一種廣播式分布處理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),，可掛接32個(gè)終端，所有終端共享一條消息通路,，任一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)終端在發(fā)送消息,，傳送中的消息可以被所有終端接收，實(shí)際接收的終端通過地址來識別,。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單,、終端擴(kuò)展方便，任一終端的故障都不會造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的故障,，總線控制器則可以通過備份提高可靠性,，但網(wǎng)絡(luò)對總線本身的故障比較敏感，因此通常采用雙冗余度總線,。

　　1553B總線強(qiáng)調(diào)了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,，即傳輸一個(gè)固定消息所需的時(shí)間短。1553B總線按指令／響應(yīng)的方式異步操作，即總線上所有消息傳輸都由總線控制器發(fā)出的指令來控制,，這種方式適合集中控制的分布式處理系統(tǒng),。1553B通信協(xié)議中反映了支持電子系統(tǒng)中同步／異步通信的特性。

　　1553B總線為多冗余度總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，具有雙向傳輸特性,，其傳輸速度為1 Mbit·s-1，傳輸方式為半雙工方式,，采用曼徹斯特Ⅱ型碼,。它采用指令／響應(yīng)型通信協(xié)議，具有3種終端類型：(1)總線控制器(BC),，是在總線上惟一被安排為執(zhí)行建立和啟動數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)的終端,。(2)遠(yuǎn)程終端(RT)，是用戶子系統(tǒng)到數(shù)據(jù)總線上的接口,，能在BC的控制下提取或吸收數(shù)據(jù),。(3)總線監(jiān)視器(MT)，是監(jiān)控總線上的信息傳輸,，以完成對總線上的數(shù)據(jù)源進(jìn)行紀(jì)錄和分析,，但其本身不參與總線通信。

　　2 BU-61580簡介

　　BU-61580是美國DDC公司為MIL-STD-1553B標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的超大規(guī)模接口協(xié)議芯片,，它是當(dāng)前1553B總線應(yīng)用系統(tǒng)中流行的器件,，圖1是BU-61580的內(nèi)部功能框圖。它內(nèi)部功能強(qiáng),、接口靈活,、便于控制，有各種封裝形式和供電電壓供用戶選擇,，是1553B等總線標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中較常用的接口芯片,。

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　　3 基于BU-61580設(shè)計(jì)的1553B總線板卡

　　本文采用MCS-51系列的單片機(jī)AT89C52與BU-61580共同設(shè)計(jì)，該板卡接口靈活,、控制簡單,，可設(shè)置為1553B總線中的BC、RT,、MT終端類型進(jìn)行工作,，外圍控制為通用RS232串口。下面以BC終端類型舉例說明,，簡要介紹如何完成對BU-61580的控制，實(shí)現(xiàn)1553B總線功能,。

　　3．1 硬件設(shè)計(jì)

　　BU-61580與微處理器或外部存貯器接口靈活,。可與8位8位、16位多種微處理器接口,，需要較少的控制邏輯電路,。這里BU-61580與微處理器采用了直接存貯器存取方式、使用了16位地址線,、8位數(shù)據(jù)線,。圖2為該1553B板卡的原理圖。

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　　3．2 軟件設(shè)計(jì)

　　由于BU-61580功能強(qiáng),，可通過程序設(shè)計(jì)使其成為BC,、MT、RT或MT兼RT,，所以其軟件設(shè)計(jì)也較為復(fù)雜,，如圖3所示。

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　　該板卡的軟件主流程圖如圖3(a),，板卡加電后,，軟件首先對BU-61580進(jìn)行初始化設(shè)置，在主循環(huán)里分別對RS232串口標(biāo)志,、50ms定時(shí)標(biāo)志,、外部中斷標(biāo)志進(jìn)行查詢，該板卡的對外接口為RS232串口,，接收到外部RS232命令后,，應(yīng)根據(jù)命令做出不同的操作，如發(fā)送1553B輸入命令等,；該板卡會50ms周期發(fā)出1553B輸出命令,，讀取回傳數(shù)據(jù)，通過RS232板卡送出,；當(dāng)發(fā)出1553B命令后,，BU-61580啟動命令傳輸，傳輸完畢后或回傳數(shù)據(jù)完畢,，BU-61580會產(chǎn)生外部中斷,，要求單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)。圖3(b)為啟動發(fā)送1533B命令的流程圖,。

　　4 結(jié)束語

　　BU-61580的應(yīng)用較為復(fù)雜,，文中介紹了一部分的應(yīng)用技術(shù)，但其他功能的軟件設(shè)計(jì)過程與之類似,，供感興趣者參考,。



 

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