[發(fā)明專利]一種基于雙總線收發(fā)器的1553B總線系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811147229.2
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109165184B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周莉;安軍社
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院國家空間科學中心
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 北京方安思達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;楊青

1.一種基于雙總線收發(fā)器的1553B總線系統(tǒng)，用于將連接在RS485總線和標準的1553B總線上的多個設(shè)備集成到一個總線中實現(xiàn)互聯(lián)互通，其特征在于，所述總線系統(tǒng)包括：一個總線控制器BC、RS485總線、1553B總線和分別連接在RS485總線和1553B總線上的多個終端設(shè)備RT；所述RS485總線和1553B總線的上層均運行1553B協(xié)議；所述總線控制器BC分別與1553B總線和RS485總線連接，這兩條總線上的消息傳輸均由總線控制器BC發(fā)起，兩條總線上終端設(shè)備RT的通過總線控制器BC實現(xiàn)信息交換；

所述總線控制器BC包括嵌入式計算機、FPGA、總線緩沖器、1553B總線收發(fā)器、RS485總線收發(fā)器和變壓器，所述1553B總線收發(fā)器和RS485總線收發(fā)器分別和總線緩沖器連接，所述變壓器和1553B總線收發(fā)器相連，其中，

所述嵌入式計算機用于實現(xiàn)1553B消息處理的上層軟件控制；

所述FPGA用于1553B協(xié)議的硬件實現(xiàn)，內(nèi)部包含1553B協(xié)議控制器IP核；所述FPGA包括四個功能管腳：RXA_485、RXB_485、TX_ENA和TX_ENB，其中，RXA_485和RXB_485是RS485總線收發(fā)器的接收數(shù)據(jù)管腳，TX_ENA和TX_ENB是RS485總線收發(fā)器的發(fā)送使能管腳；

所述總線緩沖器用于總線隔離和電平轉(zhuǎn)換；

所述1553B協(xié)議控制器IP核包括BC模塊、通道選擇模塊、譯碼器模塊和輸出選擇模塊；所述輸出選擇模塊通過總線緩沖器和1553B總線收發(fā)器和RS485總線收發(fā)器連接；

所述BC模塊中的消息控制字寄存器增加一位收發(fā)器選擇位，可以為BC模塊發(fā)出的每一條消息選擇總線收發(fā)器的類型：1553B總線收發(fā)器或RS485總線收發(fā)器；若該位為0時，從1553B總線收發(fā)器發(fā)出消息；若該位為1時，從RS485總線收發(fā)器發(fā)出消息；

所述輸出選擇模塊，增加了對RS485總線的接收數(shù)據(jù)功能管腳RXA_485和RXB_485的接收；

所述譯碼器模塊，用于對輸出選擇模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)進行譯碼；

所述通道選擇模塊，用于根據(jù)BC模塊的消息控制字中的收發(fā)器選擇位的設(shè)置，將譯碼器模塊譯碼后的數(shù)據(jù)送給BC模塊；

當總線控制器BC使用1553B總線收發(fā)器和RS485總線收發(fā)器時，兩個收發(fā)器的發(fā)送數(shù)據(jù)線共用，接收數(shù)據(jù)線獨立，各收發(fā)器有單獨的發(fā)送接收使能控制管腳；當單獨使用1553B總線收發(fā)器或者RS485總線收發(fā)器時：當1553B總線收發(fā)器有效時，RS485總線收發(fā)器處于接收使能；當RS485總線收發(fā)器有效時，1553總線發(fā)送和接收都禁止；

所述總線系統(tǒng)產(chǎn)生三種應(yīng)用場景：標準的1553B總線系統(tǒng)、基于RS485總線收發(fā)器的1553B總線系統(tǒng)和基于雙總線收發(fā)器的1553B總線系統(tǒng)；

所述總線系統(tǒng)的消息傳輸機制如下：

1)所述總線控制器BC采用BC-to-RT和廣播消息給RS485總線和1553B總線中的一個或多個終端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)；其中，廣播消息不能同時發(fā)送到這兩個總線，需要分兩次廣播；

2)所述總線控制器BC采用RT-to-BC類型消息控制終端設(shè)備給總線控制器發(fā)送數(shù)據(jù)；

3)終端設(shè)備到終端設(shè)備之間的消息傳輸采用BC中轉(zhuǎn)的方式：先由發(fā)送方將數(shù)據(jù)通過RT-to-BC類型消息發(fā)送給總線控制器BC，再由總線控制器BC通過BC-to-RT類型消息將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙總線收發(fā)器的1553B總線系統(tǒng)，其特征在于，當所述系統(tǒng)用于地面測試時，所述總線系統(tǒng)還包括：一個總線監(jiān)視器MT和一個總線橋接器；

所述總線監(jiān)視器MT用于監(jiān)視兩條總線上的消息；

所述總線橋接器用于將RS485總線上的所有消息轉(zhuǎn)發(fā)到1553B總線上，總線監(jiān)視器MT可以監(jiān)視RS485總線上的所有消息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于雙總線收發(fā)器的1553B總線系統(tǒng)，其特征在于，所述總線系統(tǒng)最多連接31個終端設(shè)備RT，每個終端設(shè)備RT的設(shè)備號不同。