[發(fā)明專利]一種基于鏈表的1553B總線消息調(diào)度方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010940327.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN112114981A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王青松;所玉君;崔建飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津津航計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06F9/54
• 分類號(hào): G06F9/54;H04L12/40
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

本發(fā)明涉及一種基于鏈表的1553B總線消息調(diào)度方法，屬于1553B總線通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用鏈表文件的接口形式進(jìn)行總線調(diào)度，當(dāng)ICD變化時(shí)只需對(duì)鏈表文件進(jìn)行重新生成，不必更改軟件，易于更改和維護(hù)；通過軟件分層設(shè)計(jì)，底層驅(qū)動(dòng)軟件與應(yīng)用層軟件解耦，過濾了和應(yīng)用層無關(guān)的細(xì)節(jié)，提高消息調(diào)度的實(shí)時(shí)性的同時(shí)，又降低了應(yīng)用層軟件的負(fù)擔(dān)；在每個(gè)小周期采用消息選擇調(diào)度策略，結(jié)合每條消息的通道選擇方法，減少了無效的總線通道切換的次數(shù)，提高總線通信的效率和容錯(cuò)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于1553B總線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于鏈表的1553B總線消息調(diào)度方法。

背景技術(shù)

1553B總線是美軍標(biāo)MIL-STD-1553B定義的一種數(shù)字式時(shí)分制指令/響應(yīng)型多路傳輸數(shù)據(jù)總線，該總線標(biāo)準(zhǔn)對(duì)總線的結(jié)構(gòu)、消息組織形式、數(shù)據(jù)傳輸方法、硬件特性等進(jìn)行了嚴(yán)格定義，由于其具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性和實(shí)時(shí)性能好等優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船等軍事領(lǐng)域中。

考慮到使用性能、開發(fā)和維護(hù)成本等需求，實(shí)際應(yīng)用的1553B總線多采用雙冗余方式，包括總線控制器BC、遠(yuǎn)程終端RT、總線監(jiān)視器BM內(nèi)的每個(gè)終端都采用AB兩個(gè)通道互為備份的方式接入總線。在實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，具體每條消息傳輸通道的選擇通過BC的組織調(diào)度來實(shí)現(xiàn)，BC通過實(shí)際總線狀態(tài)在AB通道之間進(jìn)行實(shí)時(shí)切換來組織消息，從而使數(shù)據(jù)傳輸具有冗余和容錯(cuò)能力，目前尚無統(tǒng)一的總線消息調(diào)度及通道切換的標(biāo)準(zhǔn)，主要存在以下幾種方式：

1、總線控制器BC的應(yīng)用層軟件控制具體的消息組織和AB通道切換等指令，底層驅(qū)動(dòng)軟件或協(xié)議控制芯片根據(jù)上層指令進(jìn)行響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)消息的組織傳輸和數(shù)據(jù)及指令的收發(fā)，由上層應(yīng)用軟件來確認(rèn)消息傳輸?shù)臓顟B(tài)，并在消息傳輸異常時(shí)進(jìn)行消息重發(fā)或進(jìn)一步切換通道的嘗試。此種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、邏輯清楚，適用于總線RT數(shù)量較少的情況，若管理RT數(shù)量多且RT到RT類型周期消息傳輸頻率較高時(shí)，這種組織方式的效率會(huì)嚴(yán)重降低。

2、底層MBI板驅(qū)動(dòng)軟件根據(jù)ICD定義設(shè)計(jì)直接進(jìn)行總線通訊的查詢和消息調(diào)度，并為BC的上層軟件提供數(shù)據(jù)讀取接口。此種方法對(duì)總線終端數(shù)量多、交聯(lián)關(guān)系復(fù)雜的情況，有較優(yōu)的處理能力，但底層軟件隨著接口控制文件的變化需不斷更改，不便于維護(hù)。

3、根據(jù)ICD定義設(shè)計(jì)總線調(diào)度排序表，其中抽象出消息源、目的、類型、觸發(fā)周期或頻率、最大時(shí)延等相關(guān)參數(shù)，生成總線鏈表配置文件表示總線調(diào)度的預(yù)規(guī)劃信息，應(yīng)用層軟件根據(jù)總線鏈表直接進(jìn)行總線通訊的查詢和消息調(diào)度。此方法便于維護(hù)，但加重了應(yīng)用層軟件的負(fù)擔(dān)，且完全按照總線表順序進(jìn)行調(diào)度，當(dāng)總線故障時(shí)，可能會(huì)頻繁切換通道，降低總線通信效率。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何實(shí)現(xiàn)一種1553B總線消息調(diào)度方法，解決現(xiàn)有調(diào)度方法的不足，既滿足通信的實(shí)時(shí)可靠，又便于維護(hù)和擴(kuò)展，還能減少無效總線通道切換的次數(shù)，提高總線通信效率。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于鏈表的1553B總線消息調(diào)度方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)總線接口控制文件ICD整理出所有的總線消息，并根據(jù)周期消息的刷新頻率和非周期消息的最大處理延遲，劃分總線調(diào)度的大小周期；其中，小周期為最大處理延遲和最短周期消息間隔中的小值，確保滿足通信的實(shí)時(shí)性要求，大周期為所有消息均至少被調(diào)度過一次的時(shí)間；

步驟2、根據(jù)ICD定義抽象出消息源、目的、類型、觸發(fā)周期或頻率、最大時(shí)延這些參數(shù)，將所有消息進(jìn)行排序設(shè)計(jì)插入大周期內(nèi)的適當(dāng)位置，生成總線調(diào)度鏈表初表；

步驟3、計(jì)算由步驟2生成的總線調(diào)度鏈表初表中每個(gè)小周期所需的傳輸時(shí)間，找出所需傳輸時(shí)間最短、即寂靜期最長(zhǎng)的小周期，在其中加入各RT的兩條通道，即A、B通道上線狀態(tài)查詢消息的標(biāo)記，然后生成.dat總線調(diào)度鏈表文件；