1553B總線故障模擬裝置研制.pdf

1、1553B總線是美國(guó)軍方為飛機(jī)航電系統(tǒng)制定的串行總線標(biāo)準(zhǔn)，本文在分析1553B總線設(shè)備功能和性能要求的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)該總線設(shè)備的測(cè)試方法和故障模擬手段，并研制了1553B故障模擬裝置，該裝置是驗(yàn)證總線設(shè)備與總線標(biāo)準(zhǔn)兼容性的重要設(shè)備，對(duì)于提高我國(guó)1553B總線應(yīng)用技術(shù)水平，進(jìn)而提高1553B總線航電系統(tǒng)的可靠性和安全性具有重要意義。
　　本文首先參考ISO/OSI模型，分析了1553B總線協(xié)議的層次劃分，明確各層次的功能及性能要

2、求。重點(diǎn)研究針對(duì)總線控制器（BC）和遠(yuǎn)程終端（RT）的故障處理和性能要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議內(nèi)容進(jìn)行分析并提出合理的故障模擬和性能測(cè)試方法，并給出了具體的測(cè)試用例及其合理性評(píng)價(jià)。
　　根據(jù)提出的故障模擬和性能測(cè)試方法，設(shè)計(jì)了1553B故障模擬裝置。采用PXI總線作為裝置與上位機(jī)通信的接口，1553B協(xié)議控制和PXI接口部分完全是數(shù)字邏輯電路，因此在硬件設(shè)計(jì)上采用了以FPGA為核心的設(shè)計(jì)方案。采用硬件描述語(yǔ)言Ve

3、rilog HDL在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了波形數(shù)據(jù)整形、1553B總線數(shù)據(jù)編碼/解碼、1553B總線協(xié)議控制、故障注入控制邏輯和PXI接口邏輯。該設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)，提高了裝置的集成度和可靠性，為裝置提供了較好的靈活性和可擴(kuò)展性。裝置與1553B總線的接口采用了HOLT公司生產(chǎn)的1553B總線專用的脈沖變壓器和收發(fā)器，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。軟件設(shè)計(jì)采用了虛擬儀器軟件設(shè)計(jì)方法，在LabWindows/CVI軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)了裝置

4、的驅(qū)動(dòng)程序和軟面板程序。通過(guò)調(diào)用VISA函數(shù)庫(kù)，驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)與底層硬件I/O接口的連接，軟面板程序調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和人機(jī)交互。
　　最后利用搭建的硬件測(cè)試平臺(tái)驗(yàn)證了故障模擬裝置樣機(jī)的功能。通過(guò)故障模擬裝置與Excalibur System公司的EXC-1553PCI/MCH仿真卡的通信，來(lái)檢測(cè)故障模擬裝置能否完成正常的數(shù)據(jù)傳輸和故障注入，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，1553B故障模擬裝置能夠按照測(cè)試需求完成