[發明專利]基于搶占式策略的1553B總線通信方法

有效

• 申請號: 201210489385.3
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102970202A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 詹盼盼;孫勇;陸嵐;何熊文;李文穎
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;楊志兵

技術領域

本發明屬于航天計算機技術領域，具體涉及一種消息優先級搶占式策略的1553B總線通信方法。

背景技術

目前航天器廣泛使用1553B總線進行各設備間的通信，中央處理單元作為BC端，完成遙測數據采集、遙控數據注入轉發、實時指令發送等重要功能。但是1553B總線的傳輸速率是1Mbps，隨著航天器任務越來越復雜，其系統性能和重要指令的響應時間需要重點關注。航天器1553B總線上消息傳輸的速率和周期性各不相同，除傳輸指令信息外（包括周期性指令和非周期性指令，有效數據長度較小，長度固定），還需要傳輸航天器各設備的遙測信息（有效數據長度較長，長度不固定，具有一定周期），如何合理的調度1553B總線上的各種消息，特別是實現重要數據消息的快速響應，是航天器數據管理系統設計的一個重要內容。

國外對航天器1553B總線通信有較多研究，但是對重要數據消息如何快速響應沒有介紹，對消息重要性分級和如何調度沒有介紹，即細節技術沒有詳細說明。

國內現有航天器1553B總線通信主要存在如下問題：大多數航天器對重要數據消息和其他數據消息沒有區分優先級，放入同一總線區進行發送，即使少數航天器劃分了數據消息的重要性，但是重要數據和非重要數據都使用同一總線RAM區進行消息通信，在實際通信時的重要性是相同的。這樣，關鍵指令等重要數據和遙測信息等非重要數據的重要性一致，如果總線消息調度程序正在處理大量遙測數據，會導致對時間要求較高的指令消息得不到立即響應，嚴重時會堵塞關鍵指令的實時傳輸，影響關鍵指令的執行。

發明內容

本發明的目的是：克服現有技術的不足，針對航天器設備間數據通信的特點，提供了一種基于搶占式策略的1553B總線通信方法，其將重要數據消息設置為高優先級，普通數據消息設置為低優先級，在總線消息發送過程中，高優先級的消息能夠搶占低優先級消息的發送，等高優先級消息發送完成后，恢復低優先級消息的發送，保證了重要數據消息的快速響應，而且不影響對時間緊迫性要求不高的普通數據消息的處理。

本發明的技術方案是：一種基于搶占式策略的1553B總線通信方法，包括以下步驟：

步驟一，調用總線初始化模塊；

初始化的內容包括：

A.對總線消息塊的屬性定義；其屬性包括：與應用數據相對應的總線消息塊類別、總線消息塊格式、目的遠置終端RT地址、目的遠置終端RT子地址、總線消息塊的長度和承載應用數據的存儲區；

B.將總線消息緩沖區中的所有的總線消息塊的地址插入至空閑消息塊鏈表中；

C．對待發送消息塊鏈表進行優先級的定義：第一個待發送消息塊鏈表用于接收關鍵指令，優先級最高；其余待發送消息塊鏈表優先級遞減；待發送消息塊鏈表的數量至少為2個；

步驟二，調用總線消息組織模塊；

總線消息組織模塊從中央處理單元CTU的應用進程中獲取應用數據，并根據應用數據的大小從空閑消息塊鏈表中調取多個總線消息塊，將來自應用進程的應用數據拆分后放到多個總線消息塊的存儲區內，根據應用數據的屬性設置總線消息塊的屬性；將承載應用數據的多個總線消息塊的地址插入到應用數據的優先級對應的待發送消息塊鏈表中；

步驟三，調用總線調度模塊；

總線調度模塊按優先級從高到底的順序依次收集待發送消息塊鏈表中的總線消息塊，根據優先級的類型，優先級最高的總線消息塊調用總線B區發送模塊，轉入步驟四；其余總線消息塊調用總線A區發送模塊，轉入步驟五；

步驟四，調用總線B區發送模塊；

總線B區發送模塊向RT端發送總線消息塊；RT端消息返回后，進入步驟六；由于總線B區發送模塊發送總線消息塊的存儲區中存載的為優先級最高的關鍵指令，總線B區發送模塊在發送時打斷總線A區發送模塊的發送狀態，將關鍵指令優先發送給RT端,待總線B區發送模塊發送完成后再恢復總線A區發送模塊繼續發送；

步驟五，調用總線A區發送模塊；

總線A區發送模塊向RT端發送總線消息塊；RT端消息返回后，進入步驟六；

步驟六，調用返回消息處理模塊；

返回消息處理模塊接收來自RT端消息，并將處理后的消息返回給應用進程；并且重新將已完成應用數據發送的總線消息塊的地址插入空閑消息塊鏈表中。