-1553B Data Bus Analyzer

1. 開發背景

1553B總線是MIL-STD-1553總線的簡稱，其中B就是BUS，MIL-STD-1553B總線是飛機內部時分制命令/響應式多路復用數據總線。1553B數據總線標準是20世紀70年代由美國公布的一種串行多路數據總線標準。1553B總線能掛31個遠置終端，1553B總線采用指令/響應型通信協議，它有三種終端類型：總線控制器（BC）、遠程終端（RT）和總線監視器（BM）；信息格式有BC到RT、RT到BC、RT到RT、廣播方式和系統控制方式；傳輸媒介為屏蔽雙絞線，1553B總線耦合方式有直接耦合和變壓器耦合；1553B總線為多冗余度總線型拓撲結構，具有雙向傳輸特性，其傳輸速度為1Mbps傳輸方式為半雙工方式，采用曼徹斯進行編碼傳輸。采用這種編碼方式是因為適用于變壓器耦合，由于直接耦合不利于終端故障隔離，會因為一個終端故障而造成整個總線網絡的完全癱瘓，所以其協議中明確指出不推薦使用直接耦合方式。

在20世紀60年代以前，飛機機載電子系統沒有標準的通用數據通道，各個電子設備單元之間連接往往需要大量的電纜。隨著機載電子系統的不斷復雜化，這種通信方式所用的電纜將會占用很大的空間和重量，而且對傳輸線的定義和測試也較為復雜，費用較高。為了解決這一問題，美國SAE A2K委員會在軍方和工業界的支持下于1968年決定開發標準的信號多路傳輸系統，并于1973年公布了MIL-STD-1553B標準。1973年的1553B多路傳輸數據總線成為了未來軍機將采用的技術，它取代了在傳感器、計算機、指示器和其他飛機設備間傳遞數據的龐大設備，大大減少了飛機重量，并且使用簡單、靈活，此標準的修訂本于1978年公布，即MIL-STD-1553B標準。1980年，美國空軍又對該標準作了局部修改和補充。該標準作為美國國防部武器系統集成和標準化管理的基礎之一，被廣泛的用于飛機綜合航電系統、外掛物管理與集成系統，并逐步擴展到飛行控制等系統及坦克、艦船、航天等領域。它最初由美國空軍用于飛機航空電子系統，目前已廣泛應用于美國和歐洲海、陸、空三軍，而且正在成為一種國際標準。我國于1987年頒布了相應的軍標。

MIL-STD-1553B總線具有高速、靈活的特點，通信效率高，修改、擴充和維護簡便。下面列舉一些數據：MIL-STD-1553B 是數字命令/響應式時分制多路傳輸數據總線，傳輸速率 1M 比特/秒，足以滿足第三代作戰飛機的要求；字長度 20 比特，數據有效長度 16 比特；半雙工傳輸方式，雙冗余故障容錯方式，傳輸媒介為屏蔽雙絞線。 1553B總線的冗余度設計，提高了子系統和全系統的可靠性?？偩€本身（包括總線控制器、雙絞線、偶合器等）平均無故障工作時間超過 10,000 小時，在全系統中基本可忽略其故障率，比殲-8Ⅱ原有聯結方式好得多。同時可以省去殲-8Ⅱ設備間復雜繁瑣的點對點聯結，僅此一項可令全電子系統的重量減輕約 5％，并節省空間、功耗。數字傳輸方式與傳統的模電方式相比，速度更快、反應時間更短、保密性更好、抗干擾能力更強，能充分發揮火控設備性能。字差錯率小于千萬分之一。在后勤維護方面，標準的接口、插卡非常容易拆卸，可以方便的通過數字式工具進行測試/虛擬。經測試僅地面測試一項，就可比以往減少 30% 的維護工時。 1553B協議最初是為空軍設計的，隨著1553B總線的優越性的不斷體現和武器裝備的升級換代，1553B協議已應用到各個兵種，在陸軍和海軍的武器和維護系統中已開始采用1553B總線。 隨著國防現代化的建設和武器系統的升級換代，我軍也開始將1553B協議大量的應用到武器系統的設計中。

目前，市場上無滿足一般MIL-STD-1553B功能的標準軟件，開發具有代表性的1553B軟件尤為重要，奧林普科技開發的1553B Data Bus Analyzer，是國內有代表性的1553B軟件。

2. 軟件介紹

a) 開發環境：

操作系統：WinXP

開發語言：VC++

b) 運行環境：

操作系統：Win98/2000/XP/Win7

內存大小：1G及以上

硬盤空間：160G及以上

c) 主要功能：

支持接口：PCI，cPCI/PXI，PC/104，PC/104-Plus，USB等

人機界面：操作規范，靈活，友好。

自動搜索系統中的MIL-STD-1553B板卡并連接返回操作句柄。

◆ 耦合模式設置，可以分別設置各通道耦合模式，包括直接耦合和變壓器耦合，同時可以設置輸出電壓。

◆ 接收數據處理：可以將接收到的BC、RT、BM消息保存到文件，并且可以對文件進行分析。

◆ 自檢測：支持內部自檢測和外部自檢測，并根據自檢測結果給出提示。

◆ 模塊屬性：可以顯示當前選中模塊的型號，生產商，邏輯號等。

◆ BC設置

初始化BC：觸發模式、幀速率、RT響應超時、RT延遲響應時間、重試條件、重試次數、幀發送次數等。

組幀：該軟件支持靈活的幀管理，支持多幀，每幀可包含多條消息，可包含多種消息類型；消息編輯靈活，可以自定義也可以按規則生成消息數據。

單次發送：初始化BC后，并且組幀完成后，點擊“Oneshot”將實現單次發送功能。

啟動/停止：初始化BC后，并且組幀完成后，點擊“Start”或“Stop”將啟動/停止BC功能。

◆ RT設置

初始化RT：設置RT Buffer Size并初始化RT功能。

RT設置：可以對32個RT分別設置，可視化操作，并且對每個RT的子地址進行編輯，以及Buffer Data Edit，編輯功能完善。

啟動/停止：初始化RT后，并且RT設置完成后，點擊“Start”或“Stop”將啟動/停止RT功能。

◆ BM設置

初始化BM：選擇BM監視的總線號BusA或BusB并初始化BM功能。

BM過濾設置：可以對32個RT分別設置，可視化操作，并且對每個RT的子地址過濾進行編輯，編輯功能完善。

啟動/停止：初始化BM后，并且BM過濾設置完成后，點擊“Start”或“Stop”將啟動/停止BM監視功能。

◆ 1553B數據分析功能

可以從文件加載數據，自動解析到列表，解析內容有時標，命令字、狀態字、數據字、中斷狀態等，關鍵字查找顯示，也可以將查找結果導出到文件，以備其它所需。

支持同一系統中有多模塊的同時控制。