一種1553B總線測試設(shè)備的設(shè)計與實現(xiàn)

中國兵器工業(yè)第214研究所 李貴嬌 魯爭艷 李文才 周靖軒 楊 穎

MIL-STD-1553B總線是20世紀70年代末為適應(yīng)機載設(shè)備通信要求，由美國提出和開發(fā)的飛機內(nèi)部時分制指令、響應(yīng)式多路傳輸數(shù)據(jù)總線標準。總線傳輸速度為1Mb/s，傳輸方式為半雙工方式。因其可減少電子設(shè)備的體積、重量、復(fù)雜性，并具備高可靠性和實時性等特點，大量應(yīng)用在航空、船舶、坦克、導(dǎo)彈人造衛(wèi)星、國際空間站等機動系統(tǒng)平臺的電子設(shè)備上，同時在測試設(shè)備、模擬器等地面基礎(chǔ)設(shè)施上也得到了廣泛應(yīng)用。1553B總線產(chǎn)品在使用過程中，應(yīng)進行定期檢查維護，在發(fā)生故障時，應(yīng)使用1553B總線測試設(shè)備進行及時的排故修復(fù)。因此，1553B總線產(chǎn)品測試設(shè)備，對于產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、驗收、維護等各個階段，都是極其重要的。

1 工作原理

1553B總線測試設(shè)備具有BC/RT仿真能力，總線控制器BC或遠程終端RT通過變壓器耦合連到1553B總線電纜，同時PCI型1553B總線測試仿真卡也通過變壓器耦合連到1553B總線電纜。PCI型1553B總線測試仿真卡接收到總線控制器BC或遠程終端RT傳送過來的消息后，發(fā)送到上位機進行處理。1553B總線測試系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 1553B總線測試系統(tǒng)

2 測試系統(tǒng)軟件設(shè)計

1553B總線測試設(shè)備不僅包括PCI 1553B總線測試仿真卡，還包括實現(xiàn)人機交互的總線測試軟件。“1M軍用1553總線測試系統(tǒng)”軟件是PCI 1553B板卡在PC兼容機上的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，可滿足所有1553B總線的使用需求，是系統(tǒng)仿真和測試1553B協(xié)議的軟件平臺。

軟件整體框架由三層組成，應(yīng)用界面層主要負責(zé)人機交互，通信層負責(zé)數(shù)據(jù)通信并對數(shù)據(jù)進行處理，提供符合要求的數(shù)據(jù)，是應(yīng)用界面層和底層驅(qū)動層之間的橋梁。底層驅(qū)動層包括PCI和1553驅(qū)動。軟件采用總線控制、遠程終端、監(jiān)視器一體化設(shè)計，可實現(xiàn)BC—＞RT，RT—＞BC，RT—＞RT，模式控制，廣播等通信方式，并可以實現(xiàn)讀寫測試和文件傳輸功能。軟件工作流程如圖2所示。

圖2 軟件工作流程圖

3 通信功能測試

在1553B總線測試設(shè)備軟硬件設(shè)計完成之后，可以對1553B總線通信功能進行測試。打開“10M軍用1553B總線測試系統(tǒng)”啟動軟件，軟件啟動后，首先要打開板卡，板卡號后面的下拉欄中會顯示目前識別到了板卡的序號。選擇需要打開的板卡，點擊確定，系統(tǒng)會提示板卡打開是否成功。其次選擇工作模式，可以選擇終端處于總線控制器、遠程終端、監(jiān)視器三種模式之一，也可以選擇對1553B總線模塊進行讀寫測試，還可以進行文件傳輸。由于調(diào)試過程比較復(fù)雜，測試項目非常多，僅對總線控制器模式、遠程終端模式、監(jiān)視器模式、讀寫測試的通信過程進行介紹。

總線控制器模式通信過程如下。選擇總線控制器模式，自動彈出BC消息配置對話框，在對話框中數(shù)據(jù)區(qū)域設(shè)置發(fā)送31個數(shù)據(jù)，分別為1-31；channel處勾選A，表示使用總線A通信。設(shè)置RT為1，表示RT地址為1；設(shè)置subaddr為1，表示子地址為1；設(shè)置wordcount為31，表示發(fā)送31個數(shù)據(jù)；最后輸入消息名稱后按保存消息按鈕保存消息。消息配置好后，可打開BC運行對話框發(fā)送消息。按運行和停止按鈕可以控制消息發(fā)送的開始與停止，并可設(shè)置幀自動重復(fù)發(fā)送和發(fā)送間隔，自動統(tǒng)計發(fā)出的幀數(shù)和消息數(shù)以及錯誤消息數(shù)。

遠程終端模式通信過程如下。選擇遠程終端模式后，自動彈出子系統(tǒng)數(shù)據(jù)編輯對話框，此界面左側(cè)為數(shù)據(jù)區(qū)，用戶可自由填寫數(shù)據(jù)。右側(cè)選擇要編輯數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)地址和數(shù)據(jù)數(shù)目，最后按保存按鈕保存數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)配置好后，可打開RT運行對話框接收消息。按運行和停止按鈕可以控制消息接收的開始與停止，自動統(tǒng)計接收的消息數(shù)以及錯誤消息數(shù)。

監(jiān)控器模式通信過程如下。在監(jiān)視器過濾器設(shè)置界面中，首先要設(shè)置的RT地址，然后選在這個RT下要監(jiān)視的子地址。R代表MT會監(jiān)視此子地址收到的消息，T代表MT會監(jiān)視此子地址送出的消息，T/R代表MT會監(jiān)視此子地址收到和發(fā)送的消息。界面右上部為快捷操作，可以對一個RT地址下的所有子地址作批量設(shè)置。點擊監(jiān)視器/參數(shù)設(shè)置選項進入MT參數(shù)設(shè)置界面，主要設(shè)置超時響應(yīng)和時標精度。點擊監(jiān)視器/運行選項進入監(jiān)視器運行界面，此界面可以統(tǒng)計監(jiān)視到的消息數(shù)據(jù)和錯誤消息數(shù)目。

讀寫測試通信過程如下。選擇菜單欄/讀寫測試進入讀寫測試界面，首先選擇是對寄存器還是對內(nèi)存進行讀寫。然后用戶可以選擇對某一個寄存器或者某一個內(nèi)存地址進行讀寫測試。

結(jié)論：1553B總線測試設(shè)備用于對1553B總線進行測試、調(diào)試和檢查維護，具有BC/RT仿真能力。1553B總線測試設(shè)備不僅包括PCI型1553B總線測試仿真卡，還包括實現(xiàn)人機交互的總線測試軟件中，完成消息傳輸、數(shù)據(jù)存儲、錯誤分析等功能，功能全面，使用方便。