1553B總線故障模擬裝置研制.pdf

1、1553B總線是美國軍方為飛機航電系統(tǒng)制定的串行總線標準，本文在分析1553B總線設(shè)備功能和性能要求的基礎(chǔ)上，提出了針對該總線設(shè)備的測試方法和故障模擬手段，并研制了1553B故障模擬裝置，該裝置是驗證總線設(shè)備與總線標準兼容性的重要設(shè)備，對于提高我國1553B總線應用技術(shù)水平，進而提高1553B總線航電系統(tǒng)的可靠性和安全性具有重要意義。
　　本文首先參考ISO/OSI模型，分析了1553B總線協(xié)議的層次劃分，明確各層次的功能及性能要

2、求。重點研究針對總線控制器（BC）和遠程終端（RT）的故障處理和性能要求，對標準中規(guī)定的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議內(nèi)容進行分析并提出合理的故障模擬和性能測試方法，并給出了具體的測試用例及其合理性評價。
　　根據(jù)提出的故障模擬和性能測試方法，設(shè)計了1553B故障模擬裝置。采用PXI總線作為裝置與上位機通信的接口，1553B協(xié)議控制和PXI接口部分完全是數(shù)字邏輯電路，因此在硬件設(shè)計上采用了以FPGA為核心的設(shè)計方案。采用硬件描述語言Ve

3、rilog HDL在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)了波形數(shù)據(jù)整形、1553B總線數(shù)據(jù)編碼/解碼、1553B總線協(xié)議控制、故障注入控制邏輯和PXI接口邏輯。該設(shè)計方案簡化了硬件電路的設(shè)計，提高了裝置的集成度和可靠性，為裝置提供了較好的靈活性和可擴展性。裝置與1553B總線的接口采用了HOLT公司生產(chǎn)的1553B總線專用的脈沖變壓器和收發(fā)器，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。軟件設(shè)計采用了虛擬儀器軟件設(shè)計方法，在LabWindows/CVI軟件開發(fā)環(huán)境下設(shè)計了裝置

4、的驅(qū)動程序和軟面板程序。通過調(diào)用VISA函數(shù)庫，驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)與底層硬件I/O接口的連接，軟面板程序調(diào)用驅(qū)動程序完成數(shù)據(jù)存儲、處理和人機交互。
　　最后利用搭建的硬件測試平臺驗證了故障模擬裝置樣機的功能。通過故障模擬裝置與Excalibur System公司的EXC-1553PCI/MCH仿真卡的通信，來檢測故障模擬裝置能否完成正常的數(shù)據(jù)傳輸和故障注入，并對實驗數(shù)據(jù)進行了分析。實驗結(jié)果表明，1553B故障模擬裝置能夠按照測試需求完成