[發(fā)明專利]一種1553B總線電氣故障注入裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310728459.9
• 申請(qǐng)日: 2013-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN103698563A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肇啟明;周志波;安佰岳;王石記;殷曄;周慶飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天測控技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01R1/28
• 分類號(hào): G01R1/28
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 梁軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空電子通信總線仿真測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種1553B總線電氣故障注入裝置。

背景技術(shù)

1553B總線指遵從美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1553B的數(shù)字時(shí)分制指令/響應(yīng)型多路傳輸總線，與之對(duì)應(yīng)的我國軍用標(biāo)準(zhǔn)為GJB289A-97（兩標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定內(nèi)容一致）。1553B總線的通信過程由總線控制器（BC,Bus?Controller）發(fā)起并采用指令-響應(yīng)的應(yīng)答控制機(jī)制，提供了傳輸可靠性保障，被廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)及科研領(lǐng)域特別是軍用機(jī)載電子設(shè)備和航空航天電子設(shè)備的中低速率數(shù)據(jù)傳輸。

GJB5186是我國針對(duì)MIL-STD-1553B(GJB289A-97)總線制定的測試方法軍用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了檢驗(yàn)總線控制器（BC）、遠(yuǎn)程終端設(shè)備（RT，Remote?Terminal）、總線監(jiān)控器（BM，Bus?Monitor）、連接器及總線系統(tǒng)的有效性測試方法和生產(chǎn)測試方法，明確規(guī)定故障注入作為檢驗(yàn)設(shè)備及系統(tǒng)協(xié)議遵從性的測試手段之一。同時(shí)，隨著以航空電子為代表的軍工和高技術(shù)裝備制造及應(yīng)用對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)的可測試性設(shè)計(jì)要求不斷提高，在設(shè)備研制、生產(chǎn)、調(diào)制、驗(yàn)收及系統(tǒng)組建過程中，采用“硬件在環(huán)”故障注入的加速失效方法模擬未來系統(tǒng)應(yīng)用過程中可能潛在的各種潛在風(fēng)險(xiǎn)，已經(jīng)成為檢驗(yàn)設(shè)備及系統(tǒng)可測試性設(shè)計(jì)有效性和完備性的必要措施。

1553B總線故障按類別可分為物理故障、電氣故障和協(xié)議故障，其中物理故障指差分信號(hào)線的斷路、短路、串行阻抗和并行阻抗變化等；電氣故障包括信號(hào)幅度、波形上升/下降時(shí)間和過零時(shí)間差錯(cuò)等；協(xié)議故障指包括校驗(yàn)錯(cuò)誤、字長錯(cuò)誤、消息長度錯(cuò)誤、字間隔錯(cuò)誤、延遲錯(cuò)誤等數(shù)據(jù)位及定時(shí)關(guān)系的故障類型。

針對(duì)電氣故障注入，利用DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器）及外圍放大電路產(chǎn)生故障波形是普遍措施，但其中也存在兩個(gè)問題：其一是DAC信號(hào)通道為單向通道，即只產(chǎn)生信號(hào)但不能接收信號(hào)，由此導(dǎo)致對(duì)1553B總線半雙工通信機(jī)制的破壞；其二是現(xiàn)行做法中電氣故障注入與總線仿真分開進(jìn)行，電氣故障注入信號(hào)的數(shù)字信息通常需要預(yù)先給定或固化，只對(duì)波形特征進(jìn)行控制，導(dǎo)致故障信號(hào)波形并不能切實(shí)反應(yīng)實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸過程中的電氣故障特征。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中1553B總線電氣故障注入過程中存在的破壞半雙工機(jī)制和不便實(shí)時(shí)更改故障信號(hào)的數(shù)字信息的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中1553B總線電氣故障注入過程中存在的破壞半雙工機(jī)制和不便實(shí)時(shí)更改故障信號(hào)的數(shù)字信息的問題，本發(fā)明提供了一種1553B總線電氣故障注入裝置，用以解決上述技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種1553B總線電氣故障注入裝置，其中，該裝置包括固件和硬件；所述固件包括實(shí)時(shí)波形發(fā)生器、波形占空比調(diào)節(jié)器；所述硬件包括（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）DAC輸出及信號(hào)放大電路、變壓器隔離；其中，所述實(shí)時(shí)波形發(fā)生器，用于通過所述DAC輸出及信號(hào)放大電路，實(shí)時(shí)產(chǎn)生故障信號(hào)波形；所述波形占空比調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)所述故障信號(hào)波形的占空比；所述變壓器隔離，用于在所述故障信號(hào)波形注入后釋放總線。

進(jìn)一步，所述實(shí)時(shí)波形發(fā)生器，由一個(gè)帶有1553B字同步頭指示信號(hào)sync_word和字有效指示信號(hào)valid_word輸出的1553B曼徹斯特II型編碼器，及一個(gè)基于雙端口RAM的信號(hào)發(fā)生器構(gòu)成。

進(jìn)一步，在使用前，所述實(shí)時(shí)波形發(fā)生器預(yù)先將電氣波形上升沿、下降沿的量化數(shù)據(jù)地址連續(xù)地存入雙口隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM；在使用中，當(dāng)發(fā)送空閑時(shí)，所述實(shí)時(shí)波形發(fā)生器讀特定RAM的地址，使DAC信號(hào)中值輸出；當(dāng)發(fā)送忙時(shí)，所述實(shí)時(shí)波形發(fā)生器中的1553B曼徹斯特II型編碼器，利用所述sync_word信號(hào)、所述valid_word信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)編碼輸出信號(hào)控制RAM讀地址，所述實(shí)時(shí)波形發(fā)生器通過所述DAC輸出及信號(hào)放大電路，實(shí)時(shí)產(chǎn)生故障信號(hào)波形。

進(jìn)一步，所述波形占空比調(diào)節(jié)器，包括一個(gè)帶有1553B字同步頭指示信號(hào)sync_word和字有效指示信號(hào)valid_word輸出的1553B標(biāo)準(zhǔn)邏輯控制器，和一個(gè)占空比控制器。

進(jìn)一步，所述1553B標(biāo)準(zhǔn)邏輯控制器未進(jìn)行曼徹斯特II型編碼，直接將1553B數(shù)據(jù)字邏輯輸出；所述占空比控制器將1553B一個(gè)位時(shí)細(xì)分為64份，利用寄存器控制信號(hào)占空比產(chǎn)生非標(biāo)準(zhǔn)曼徹斯特編碼。