1553B总线接口技术指标要求
基于FPGA的1553B总线接口技术研究与实现
基于FPGA的1553B总线接口技术研究与实现一、引言1553B总线是一种用于军用飞行器、舰船和航天器的数字通信总线，具有高可靠性和抗干扰能力，因此在军事领域中被广泛应用。
在航空航天领域，对1553B总线接口进行研究并实现成为了当务之急。
而采用FPGA技术实现1553B总线接口是一种常见的方法，本文将对基于FPGA的1553B总线接口技术进行研究与实现。
二、1553B总线接口概述1553B总线是一种双绞线物理介质，采用双绞线作为传输介质，具有高抗干扰能力。
1553B总线接口主要分为控制器和远端终端两部分。
控制器负责总线的控制、接收和发送数据，而远端终端则负责数据接收和发送。
1553B总线的协议包括了数据帧、命令帧、状态帧和消息帧等，其数据格式严格按照MIL-STD-1553B标准进行规定。
总线的工作频率通常为1MHz，可以支持多路数据传输和具有高可靠性的数据通信。
三、基于FPGA的1553B总线接口技术研究FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程的逻辑器件，具有高度的灵活性和可编程性，能够快速实现各类数字电路。
基于FPGA技术实现1553B总线接口具有以下优势：1. 灵活性：FPGA可以根据具体的需求进行编程，可以实现不同的1553B总线接口功能；2. 高性能：FPGA具有高度的并行计算能力和处理能力，能够满足1553B总线接口的高速数据传输需求；3. 可扩展性：FPGA具有灵活的硬件资源分配和可扩展的设计结构，方便进行功能扩展和升级。
基于FPGA的1553B总线接口技术研究主要包括了以下几个方面：1. 1553B总线接口协议研究：深入了解1553B总线的协议内容、数据帧格式、时序要求等，为后续FPGA设计提供参考；2. 1553B总线接口硬件设计：设计1553B总线接口的物理层电路、数据链路层电路和控制器电路，满足总线通信的要求；3. 1553B总线接口FPGA编程：将1553B总线接口的协议和硬件设计转化为FPGA可编程的逻辑电路，并进行验证和调试；4. 性能优化：对基于FPGA的1553B总线接口进行性能优化，提高数据传输速率和稳定性。
B-PCIE-1553B数据手册
产品编号：1604007PCIE接口1553B适配卡(B-PCIE-1553B)数据手册目录1板卡概述 (1)1.1板卡简介 (1)1.2功能框图 (1)1.3硬件指标 (1)1.4功能特性 (2)1.5接口特征 (2)1.6软件支持 (3)1.7应用场景 (3)1.8物理与电气特征 (3)1.9环境参数 (3)2.0可靠性指标 (3)2订购信息 (3)1板卡概述1.1板卡简介B-PCIE-1553B为一款半高半长PCIe规格的双通道双冗余的1553B航空电子总线适配卡。
该板卡可根据不同的配置实现多种1553B总线设备或系统的仿真、测试、监控等功能。
该产品提供1~2个双冗余1553B通道，支持单功能/全功能、软件可配置直流或交流耦合、总线信号幅值可配置、电气或协议错误注入、自动总线切换、总线信号波形监控、IRIG-B AC/DC 解码，IRIG-B DC编码等功能。
作为半高半长的PCIE卡，可方便应用于各种带PCIE插槽的PC机、工控机中，尤其适用于半高的机箱中。
1×PCIe总线的高达250MByte的数据传输带宽为1553B总线数据实时传输提供了有效保证，使用上位机软件可实时监控总线数据和总线波形。
该板卡采用基于全硬件实现的智能1553B协议处理器，集成了256MByte的缓存，可与自主研发的测试软件配合，实现实时、同步、精准调度1553B总线消息，实现无损的总线数据缓冲和通讯管理，适用于实验室和外场的仿真、分析和测试等场景。
1.2功能框图图1-1板卡功能框图1.3硬件指标❑PCIe Base Specification1.1(x1lane)，250MB带宽❑双通道双冗余1553B总线接口❑支持1553B物理层信号的硬件编解码❑支持直接耦合或者变压器耦合，硬件可配或者软件重配置❑提供错误注入功能：可注入协议错误或者电气错误❑板载协议处理器，实现1553B协议的功能❑板载大容量缓存DDR3SDRAM，用于总线数据接收和发送缓存❑板上温度传感与过热探测❑支持1553B通道总线信号采集和实时显示❑支持1553B总线信号电平可变，可实现软件配置❑支持IRIG-B DC输入和输出：TTL输入或RS422输入可选❑支持IRIG-B AM输入的硬件解码❑可提供总线阻抗测试❑支持总线数据传输状态指示1.4功能特性❑BC功能特点：主帧及子帧的内容与时序可软件配置消息间隔时间、无响应时间、晚响应时间、消息重试次数均可软件配置可在运行的消息列表中插入非周期性消息根据数据字或状态字实现消息跳转提供自动总线切换功能支持单次和周期性两种运行模式支持软件和外部触发支持错误注入64bits，20ns的时间标签❑RT功能特点：可同时支持31个RT仿真，可编程响应时间和状态字Busy Bit支持所有的1553B模式字代码64位，20ns时间标签支持错误注入和检测❑BM功能特点：可监控全部1553B总线信息支持监控过滤条件，如RT、SA支持硬件或软件触发64位，20ns时间标签1.5接口特征❑前面板接口：SCSI68❑PCIE金手指：x1金手指1.6软件支持❑驱动：Windows XP、Windows 7、Linux、VxWorks 5.5.1、LabView ❑API 文件：Windows XP 和Windows 7、Linux、VxWorks 5.5.1❑测试例程：Windows XP 和Windows 7、Linux、VxWorks 5.5.11.7应用场景❑飞行模拟器❑航电总线测试仿真系统1.8物理与电气特征1.9环境参数2.0可靠性指标2订购信息具体型号产品描述备注交货期B-PCIE-1553B PCIE 规格1553B 适配卡工业级4周内清华仪器Tsinghua Instruments™保留所有权利©2016V1.0。
MIL-STD-1553B(GJB289A)接口板卡
1/2MIL-STD-1553B 总线板卡MIL-STD-1553B （GJB289A ）总线板卡分单功能（1个BC 、 0~31个RT 和1个BM ，当前仅可一种工作模式）和多功能（1个BC 、 0~31个RT 和1个BM ，当前可多工作模式），支持1~4通道选择，功能丰富，使用方便，支持二次开发。
应用场合：应用于MIL-STD-1553B 数据通讯，MIL-STD-1553B 新产品的开发、调试，MIL-STD-1553B 机载设备的测试，以及构建MIL-STD-1553B 仿真模拟测试平台。
技术指标支持多种通用计算机总线平台：USB 、PCI 、CPCI/PXI 、PC104/Plus 、ISA 、以太网、RS422/485 单功能、多功能选择；1、2、3、4通道选择 遵守MIL-STD-1553B /GJB289A-97协议规范 每通道为A 、B 双冗余通道支持直接耦合方式和变压器间接耦合方式 基于1553B FPGA IP 核和DDC61580协议芯片 通讯速率：1Mbps 、4Mbps 32位时标，分辨率1μs支持单条消息的定时发送，分辨率1ms 支持硬件消息条件跳转软件设置帧间隔和消息间隔时间 动态更新BC 消息中的数据字实时读取硬件时标、矢量位硬件自动清除 大容量的数据存储：16M×16bit BC 和RT 支持错误注入(可选) 8路TTL 数字量输入和输出(可选) 4路RS422电平数字量输入输出(可选)支持Windows2K/XP/WIN7；Linux/Vxworks 可定制 驱动程序：提供标准DLL，支持VC 、VB 、Delphi 、 LabVIEW 、CVI 等标准的开发语言平台。
应用程序：提供对应1553B 规格的应用程序及VC 源代码，实现大多数应用所需的通讯操作功能。
如果用户购买的是多功能卡，则可轻松实现1553B 总线仿真。
技术规格注：S：单功能，M：多功能R：后出线V：版本号2/2。
1553B规范(中文)
3.11 异步操作 asynchronous operation...................................................................6
3.12 动态总线控制 dynamic bus control................................................................6
4.4.4 总线监控器操作.............................................................................................26
4.5
硬件特性.................................................................................................................27
43354状态字复位为使总线控制器获得远程终端的最后状态信息状态字中除远程终端地址字段外的其余位在远程终端接收到一有效指令后除发送上一状态字发送上一指令字两条方式指令外都应置为逻辑0如果引起状态字中的某些位如终端标志位服务请求位子系统标志位被置位的条件继续存在那么状态字中的这些位应再次置位
MIL-STD-1553B 数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线简介
4.4
终端操作.................................................................................................................24
4.4.1 公共操作.........................................................................................................24
B-PCIE-1553B数据手册
产品编号：1604007PCIE接口1553B适配卡(B-PCIE-1553B)数据手册目录1板卡概述 (1)1.1板卡简介 (1)1.2功能框图 (1)1.3硬件指标 (1)1.4功能特性 (2)1.5接口特征 (2)1.6软件支持 (3)1.7应用场景 (3)1.8物理与电气特征 (3)1.9环境参数 (3)2.0可靠性指标 (3)2订购信息 (3)1板卡概述1.1板卡简介B-PCIE-1553B为一款半高半长PCIe规格的双通道双冗余的1553B航空电子总线适配卡。
该板卡可根据不同的配置实现多种1553B总线设备或系统的仿真、测试、监控等功能。
该产品提供1~2个双冗余1553B通道，支持单功能/全功能、软件可配置直流或交流耦合、总线信号幅值可配置、电气或协议错误注入、自动总线切换、总线信号波形监控、IRIG-B AC/DC 解码，IRIG-B DC编码等功能。
作为半高半长的PCIE卡，可方便应用于各种带PCIE插槽的PC机、工控机中，尤其适用于半高的机箱中。
1×PCIe总线的高达250MByte的数据传输带宽为1553B总线数据实时传输提供了有效保证，使用上位机软件可实时监控总线数据和总线波形。
该板卡采用基于全硬件实现的智能1553B协议处理器，集成了256MByte的缓存，可与自主研发的测试软件配合，实现实时、同步、精准调度1553B总线消息，实现无损的总线数据缓冲和通讯管理，适用于实验室和外场的仿真、分析和测试等场景。
1.2功能框图图1-1板卡功能框图1.3硬件指标❑PCIe Base Specification1.1(x1lane)，250MB带宽❑双通道双冗余1553B总线接口❑支持1553B物理层信号的硬件编解码❑支持直接耦合或者变压器耦合，硬件可配或者软件重配置❑提供错误注入功能：可注入协议错误或者电气错误❑板载协议处理器，实现1553B协议的功能❑板载大容量缓存DDR3SDRAM，用于总线数据接收和发送缓存❑板上温度传感与过热探测❑支持1553B通道总线信号采集和实时显示❑支持1553B总线信号电平可变，可实现软件配置❑支持IRIG-B DC输入和输出：TTL输入或RS422输入可选❑支持IRIG-B AM输入的硬件解码❑可提供总线阻抗测试❑支持总线数据传输状态指示1.4功能特性❑BC功能特点：主帧及子帧的内容与时序可软件配置消息间隔时间、无响应时间、晚响应时间、消息重试次数均可软件配置可在运行的消息列表中插入非周期性消息根据数据字或状态字实现消息跳转提供自动总线切换功能支持单次和周期性两种运行模式支持软件和外部触发支持错误注入64bits，20ns的时间标签❑RT功能特点：可同时支持31个RT仿真，可编程响应时间和状态字Busy Bit支持所有的1553B模式字代码64位，20ns时间标签支持错误注入和检测❑BM功能特点：可监控全部1553B总线信息支持监控过滤条件，如RT、SA支持硬件或软件触发64位，20ns时间标签1.5接口特征❑前面板接口：SCSI68❑PCIE金手指：x1金手指1.6软件支持❑驱动：Windows XP、Windows 7、Linux、VxWorks 5.5.1、LabView ❑API 文件：Windows XP 和Windows 7、Linux、VxWorks 5.5.1❑测试例程：Windows XP 和Windows 7、Linux、VxWorks 5.5.11.7应用场景❑飞行模拟器❑航电总线测试仿真系统1.8物理与电气特征1.9环境参数2.0可靠性指标2订购信息具体型号产品描述备注交货期B-PCIE-1553B PCIE 规格1553B 适配卡工业级4周内清华仪器Tsinghua Instruments™保留所有权利©2016V1.0。
EMBC1000-USB1553B-1 USB 接口 1553B 测试模块 使用说明书
EMBC1000-USB1553B-1 USB接口1553B测试模块使用说明书版本：V2.0珠海欧比特控制工程股份有限公司地址:广东省珠海市唐家东岸白沙路1号欧比特科技园邮编:519080 电话*************传真*************网址:前 言感谢您选择了珠海欧比特控制工程股份有限公司的产品：USB接口1553B测试模块，型号EMBC1000-USB1553B-1。
为了使您能尽快熟练地使用EMBC1000-USB1553B-1产品，随产品配备了内容详细的使用说明书，在您第一次安装和使用本产品时，请务必仔细阅读随产品配备光盘里的相关资料。
注：在使用本产品之前必须安装两个驱动，驱动程序在光盘的“:\DRIVER”文件夹下，详细的说明请参阅3.2章节。
本使用说明书中如有错误和疏漏之处，热切欢迎您的指正。
珠海欧比特控制工程股份有限公司- i -目录第一章概述 (1)1.1关于EMBC1000-USB1553B-1 (1)1.2应用 (2)1.3特点 (3)1.4建议的计算机配置 (4)1.5光盘资源 (5)1.6注意事项 (6)第二章 1553B总线网络 (7)2.1接口定义 (7)2.21553B电缆和连接器 (9)2.31553B网络 (10)第三章模块的安装 (11)3.1硬件安装 (11)3.2软件驱动安装 (11)3.3应用软件安装 (15)第四章应用软件操作 (21)4.1BC模式 (22)4.1.1 创建消息 (23)4.1.2 用创建好的消息组建帧 (24)4.1.2 BC参数设置 (25)4.1.3 BC运行 (26)4.2RT接收模式 (26)4.2.1 RT设置 (27)4.2.3 RT运行 (28)4.3RT发送模式 (29)4.3.1 RT设置 (29)4.3.2 RT消息设置 (30)4.3.3 RT运行 (31)4.4BM模式 (32)4.4.1 BM过滤选择 (33)4.4.2 BM参数设置 (33)4.4.3 BM运行 (34)第五章固件升级软件 (36)第六章开发应用软件 (37)6.1API库 (37)6.2函数说明 (38)6.3示例程序 (42)第七章产品维护和故障检修 (43)珠海欧比特控制工程股份有限公司- ii -7.1维护 (43)7.2故障检修 (43)附录A 产品装箱清单 (44)附录B 产品订购信息 (45)附录C 1553B总线介绍 (46)珠海欧比特控制工程股份有限公司- iii -第一章 概述1.1 关于EMBC1000-USB1553B-1图 1-1 EMBC1000-USB1553B-1模块实物图EMBC1000-USB1553B-1是一款基于USB接口形式的、具有标准MIL-STD-1553B 总线数据接口的模块，能让计算机方便的连接到MIL-STD-1553B总线上，实现MIL-STD-1553B总线协议的通讯模块，可广泛应用于航空电子中的系统、设备的搭建、维护、测试及故障检修等工作；同时，该模块也可为科研机构和高校开发、应用MIL-STD-1553B总线提供测试。
航空总线1553b专业技术
MIL-STD-1５53B总线系统搭建指导文章来源:西安凯锐测控科技有限公司梁富森1.1５53Ｂ总线协议1.11553Ｂ总线介绍ﻩMIL-STD－15５3B（ＧJＢ289A）是一种应用于机载电子设备间通信的共享式总线通信协议,以总线式拓扑结构连接最多31个终端设备互联，传输速率为１Mbｐs，在航空电子总线网络中占有重要地位，在舰船、坦克、导弹及卫星等运动平台上也有广泛的应用。
基本的1５５3B总线拓扑图如图1所示，各个1５５3B终端都是通过短截线连接到总线上，总线的两端必须连接总线匹配电阻。
图1 １５５3B总线基本拓扑图1５５3B总线使用屏蔽双绞线作为传输介质，互连线由主电缆和短截线组成。
主电缆的最长长度一般不超过100米,两端使用与其传输阻抗匹配的总线终端电阻进行端接（如RＴ500078)。
如果主电缆的长度过长,需要考虑传输延时和传输线的影响，1米的电缆的信号传输延时为5.３纳秒。
例如,主电缆的长度为3０0米，则信号在主电缆上的最大传输延时约为1.6微秒。
1５5３B总线消息从BC 端传输到RT端需要1．6微秒的传输延时，响应的状态字从RT端到BC端也需要1.6微秒的传输延时。
响应时间就增加了3．2微秒的传输延时，因此，BC 端增加4微秒的最大响应时间（由1553B协议中规定的１4微秒增加到18微秒)。
短截线是将1553B终端设备连接到主电缆的电缆。
短截线的最大长度取决于它与主总线的连接方式,在直接耦合方式下，短截线长度不超过0.３米;在间接耦合方式下，短截线的长度不超过6米。
１.2间接耦合ﻩ间接耦合，又称变压器耦合。
间接耦合是指终端通过一个次级隔离变压器(如ＤBP20０10）连接到主电缆上，隔离变压器位于终端设备的外部，主电线两端通过阻值等于电缆特征阻抗的电阻与耦合变压器相连，以确保传输线不匹配造成的反射最小。
间接耦合与直接耦合相比，具有较好的电气隔离、阻抗匹配和较高的噪声抑制性能，电气隔离避免了终端故障或者短截线阻抗失配对主总线的影响，在实际的应用中应优先选择变压器耦合方式。
高速1553B总线接口的设计及实现
ｂｕｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＢＣ），ｒｅｍｏｔｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ（ＲＴ）ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｍｏｄｕｌｅｓ，ｇｉｖｅ ｔｈｅ ｌｏｇｉｃａｌ ｄｉａｇｒａｍ，
ｐｏｒｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｓｕｂ·ｍｏｄｕｌｅｓ．
Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ １ ５５３Ｂ ｂｕｓ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｈａｓ ｌｏｔｓ ｏｆ ｍｅｒｉｔｓ ｏｆ
本文在深入研究Ｍ几．ＳＴＤ．１５５３Ｂ协议ＧＪＢ２８９Ａ－９７标准，Ｍ几．ＨＤＢＫ．１５５３Ａ 及ＧＪＢ／Ｚ２０９．２００２应用手册，国外主流芯片设计和使用手册的基础上；确定整体 架构，模块划分；完成各子模块的正向设计和仿真验证，最后在ＦＰＧＡ上通过板 级调试。本文重点介绍曼彻斯特编解码器、总线控制器（ＢＣ）、远程终端（ＲＴ） 和其它模块的设计，详细给出各模块的逻辑框图、端口信息、仿真结果。
第一章绪论
第一章绪论
１５５３Ｂ总线全称为数字时分命令／响应型多路传输数据总线【１１。Ｍ几．ＳＴＤ．１５５３Ｂ 总线原本是美军航空电子综合系统的专用总线，各种航电系统通过该总线完成信 息传输，随着其不断的发展在航空、航天、航海和民用领域都得到广泛的使用【２１。
本章将对１５５３Ｂ总线国内外发展历程、论文研究意义、论文内容安排进行介 绍。
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｅｐ ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｍ也－ＳＴＤ一１ ５５３Ｂ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｎｄ ＧＪ－Ｂ２８９Ａ·９７ ｓｔａｎｄａｒｄ， Ｍ几－ＨＤＢＫ一１ ５５３Ａ ａｎｄ ＧＪＢ／Ｚ２０９—２００２ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｈａｎｄｂｏｏＬ ｄｅｓｉｇｎｅｒ ａｎｄ ｕｓｅｒ
ｍａｎｕａｌ ｏｆ ｆｏｒｅｉｇｎ ｍａｉｎｓｔｒｅａｍ ｃｈｉｐ．Ｔｈｅｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｏｄｕｌｅ
航空总线1553b技术
航空总线1553b技术间接耦合，又称变压器耦合。
间接耦合是指终端通过一个次级隔离变压器（如DBP20010）连接到主电缆上，隔离变压器位于终端设备的外部，主电线两端通过阻值等于电缆特征阻抗的电阻与耦合变压器相连，以确保传输线不匹配造成的反射最小。
间接耦合与直接耦合相比，具有较好的电气隔离、阻抗匹配和较高的噪声抑制性能，电气隔离避免了终端故障或者短截线阻抗失配对主总线的影响，在实际的应用中应优先选择变压器耦合方式。
1.3直接耦合直接耦合方式是指用短截线将终端直接连接到主电缆上（通常使用T性连接器），隔离电阻和变压器位于终端设备的内部。
在直接耦合情况下，虽然隔离电阻提供了在短接故障或终端短路的情况下对主总线的保护，但是实际使用过程中，要慎用或者不用直接耦合方式。
因为一旦终端短路将会影响到整个总线通信，而直接短接也会极大影响总线上的阻抗匹配。
1.4 1553B总线连接规则应尽量使用间接耦合方式，避免使用直接耦合方式；间接耦合方式的短截线长度应小于6米。
如一定要使用直接耦合方式，短截线长度应小于0.3米；主电缆的长度小于100米。
2. 1553B总线组件2.11553B电缆和连接器1553B总线的主电缆和短截线都使用带屏蔽双绞线，电缆与电缆、电缆与1553B终端设备、电缆与耦合器之间都使用双轴连接器进行连接（如PL75-47、CJ70-47、BJ76等），如图2所示。
图2 1553B连接器和电缆2.2终端电阻1553B主电缆两端必须连接终端电阻，一般使用78欧姆，2瓦，精度为1%的电阻，如RT500078，终端电阻的外形如图3所示：图3 终端电阻在实际应用中终端电阻不是可选的，主电缆两端的终端电阻必须要连接。
2.3总线耦合器和T型连接器在间接耦合方式中，要使用总线耦合器连接1553B主电缆和短截线，耦合器可扩展1~8个短截口，常用的耦合器(DBP20010)如图4所示：图4 总线耦合器上图为2个短截口的耦合器，左右两侧的接口用连接1553B主电缆，下侧的2个短截口用于连接1553B终端设备。
1553b
MIL-STD-1553标准1553基准的历史和操作规则MIL-STD-1553最初被作为一种连接不同子系统的通信总线来开发，实现系统间共享或交换信息。
作为总线标准主要用在以下场合:1.信息需要在总线终端之间通过数字通信通道传输；2.所有总线终端的和用于总线终端之间连接的电气接口需要的是标准定义的接口；3. 信息要求以一种可靠的, 确定的,命令/回应的方式传输。
由于当时普遍的系统体系结构对点对点布线方式是有所限制的，所以产生了对通过数字串行模式通信的总线标准的需要。
通过用1553总线取代多导线点对点配置，能减少系统的布线重量,同时提高了整个系统的可靠性。
串行传输率在最初(早在1970年代 )的标准定义下，串行总线传输位速率 , 1 Mbps,是基于几种因素限制的 ,包括可靠性,电气接口,和硬盘容量。
对现代标准来说传送位速率当然快的多，但无论如何,当时1553终端在这种带宽限制的应用中是操作的得心应手的。
总线终端的特性和连接通过对总线终端电气特性和终端到总线连接标准的定义,使系统体系结构从电气接口角度上得到一种高层次的提高。
如果给出一套终端连接和通信格式的规则和指导方针 ( 1553总线和 MIL-HDBK-1553标准大纲)，系统设计者就能设计出一种可靠的接口总线网。
反之考虑,终端设计者应该有一套可追随的标准，来确保他们的设计能适应系统级别体系结构的应用。
通信和可靠第三,而且是容易误会的一点,就是对于确定的,可靠的,命令/回应通信总线的需要。
首先要知道1553总线最初是作为一种命令与控制式总线标准被开发的。
它未被想象成象今天的大多数高速本地区域网络 (LANs)一样作为 "数据转移"网络。
如果你将它的最大只允许传输64 字节(32、16-bit字)数据包的协议和信息技术标准与现今的 LAN标准相比，你就会相信这一点。
这种总线标准为了强调信息包能在小的、预定的时间窗口下传输而能确保它的持续和完整性，所以限制了数据包的长度。
OBT1553B-CTS 型 1553B 电缆测试系统 使用说明书
OBT1553B-CTS型1553B电缆测试系统 使用说明书（版本：2.0）珠海欧比特控制工程股份有限公司地址:广东省珠海市唐家东岸白沙路1号欧比特科技园邮编:519080电话*************传真*************网址:前 言感谢您使用OBT1553B-CTS型1553B电缆测试系统。
为了使您能尽快熟练地操作OBT1553B-CTS型1553B电缆测试系统，我们随机配备了内容详细的使用说明书，在您第一次安装和使用本仪器时，请务必仔细阅读所有随机资料。
基于提高部件及设备性能和可靠性的需要，我们有时会对设备（包括硬件和软件）做一些改动，届时，我们会尽量修改或增加资料，但仍可能在某些描述上与实际改动后的不一致，敬请谅解。
本使用说明书中如有错误和疏漏之处，热切欢迎您的指正。
厂家相关信息z生产企业名称: 珠海欧比特控制工程股份有限公司z生产企业地址: 广东省珠海市唐家东岸白沙路1号欧比特科技园z产品标准编号: OBT1553B-CTSz售后服务单位: 珠海欧比特控制工程股份有限公司z联系方式:地 址：广东省珠海市唐家东岸白沙路1号欧比特科技园电 话：************传 真：************邮 编：519080使用注意事项z 本产品在出厂前已经过充分的检验。
用户在使用前，请先确认它在运输过程中没有受到损坏； z 设备的型号和规格都在设备的外壳上，使用前请先核对一下您手中的产品与订货时的型号是否一致，设备配件是否完整；z 为避免设备受到损坏，请使用设备包装箱进行运输，直至到达安装使用现场；z 存放地点应具备以下条件：防雨、防潮；机械振动要小，防止可能的碰撞。
使用说明书中的标识警告：表示必须照办，以免对操作者造成伤害。
表示必须遵守，以免损坏设备。
有关操作和使用的重要信息及提示。
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1553B总线技术概述
1553B总线技术概述本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March1553B总线技术概述一、1553B总线的起源二十世纪60 年代以前，航空电子学是简单、独立的系统，航空、通信、飞行控制和显示器由模拟系统构成；信号主要由模拟电压、同-异步信号和接触式开关构成。
上世纪60 年代，由导航/平显/武器瞄准系统(INS/HUD/WACS)组成的综合火控系统，配上远距空射武器，使战斗机如虎添翼。
但作战信息数据总量暴涨，而设备间接口各异，互联协同难度大，成为作战效能的瓶颈。
同时，由于缺乏统一标准，开发、维护和改进的成本不断上升。
另一方面，为了减少系统所需要的“黑箱子”数量，在各系统之间共享信息也变得越来越需要了。
随着数字技术的出现，数字计算机已应用到航空设备系统中，然而需要数模转换仍限制其在此领域的广泛应用。
随着技术的不断完善和发展，航空电子设备系统也变成数字化了；然而航空电子设备之间的通信仍然十分复杂和凌乱，且需要不同的硬件接口来应付不同的航空设备（如图1）；在不同的航空设备接口连线也十分复杂和混乱，安全性能也不高。
为了简化这一状况，就提出了数据总线，即在不同的时刻和不同的航空电子设备之间能相互通信（如图2）。
图 1 老式航空设备通讯图 2 航空设备数据总线通讯美国SAEA2K委员会在军方和工业界的支持下于1968年决定开发标准的信号多路传输系统，并于1973年公布了MIL-STD-1553B标准。
1973年的1553B多路传输数据总线成为了未来军机将采用的技术，它取代了在传感器、计算机、指示器和其他飞机设备间传递数据的庞大设备，大大减少了飞机重量，并且使用简单、灵活，此标准的修订本于1978年公布，即MIL-STD-1553B标准。
1980年，美国空军又对该标准作了局部修改和补充。
该标准作为美国国防部武器系统集成和标准化管理的基础之一，被广泛的用于飞机综合航电系统、外挂物管理与集成系统，并逐步扩展到飞行控制等系统及坦克、舰船、航天等领域。
现场总线控制网络技术课后答案
第一章1、简要说明现场总线、控制网络的定义答：现场总线是指将现场设备（如数字传感器、变送器、仪表与执行机构等）与工业操作单元、现场操作站等互联而成的通信网络，它的关键标志是能支持双向、分散、多节点、总线式的全数字通信，是工业控制网络向现场及发展的产物。
2、简要说明现场总线技术的特点答：现场总线是3C（计算机、通信、控制）技术的融合。
其技术特点是:信号输出全数字、控制能力全分散、标准统一全开放。
具体是（1）系统的开放性（2）互操作性与互用性（3）现场设备的智能化与功能自治性（4）系统结构的高度分散性（5）对现场环境的适应性。
3、简要说明网络化控制系统的结构组成答：由被控对象、执行器、传感器、网络时延、控制器组成4、网络化控制系统的主要技术特点有哪些答：主要有：1、结构网络化2、节点智能化3、控制现场化和功能分散化4、系统开放化和产品集成化5、对现场环境的适应性5、HART通信模型有那几层组成答：HART通信模型由3层组成：物理层、数据链路层和应用层6、与传统布线相比，P-NET现场总线技术在工业控制应用中具有哪些优势答：与传统布线相比，P-NET现长总线技术在工业控制应用中有很大的优势，它可以简化设计和安装，减少布线的数量和费用，避免各种设备故障的发生，实现更直接也更广泛的使用功能。
7.WorldFIP可用的运输速率有哪些，标准传输速率是多少？答：传输速率用于铜线的有31.25Kbit/s、1Mbit/s和2.5Mbit/s，其中1Mbit/s是标准速率。
第二章1、什么是差错控制答：在计算机通信中，为了提高通信系统的传输质量而提出的有效的检测错误并进行纠正的方法叫做差错检测和校正，简称为差错控制2、数据通信系统由哪几部分组成答：数据通信系统由数据信息的发送设备、接收设备、传输介质、传输报文、通信协议等几部分组成3、简要介绍通信系统的通信指标答：通信指标有1、有效性指标2、可靠性指标3、通信信道的频率特性4、介质宽带，信息传输的有效性指标和可靠性是通信系统最主要的指标4、数据传输方式有哪些？选取其中两种进行简要介绍答：数据传输方式是指数据代码的传输顺序和数据信号传输的同步方式，有串行传输与并行传输，同步传输与异步传输，位同步、字符同步与帧同步等几种在串行传输中，数据流以串行方式逐位地在一条信道上传输，每次只能发送一个数据位，发送方必须确定是先发送数据字节的高位还是低位。
MIL-STD-1553B数据总线协议
1 绪论1.1 引言随着科技的发展及战争的需要，战车、舰船、飞机等武器平台上电子设备越来越多，越来越复杂，于是将电子设备按一定的协议联网加以有效地综合，使之达到资源和功能共享已成为必然的要求。
电子综合的支撑技术是联网技术，而武器平台上的联网技术不同于一般的局域网络技术，它特别强调网络的可靠性和实时性[1]。
1553B总线最初是在七十年代末为适应飞机的发展由美国提出的飞机内部电子系统联网标准，其后由于它的高可靠性和灵活性而在其他的机动武器平台上也得到了较广泛的应用。
MIL-STD-1553B是70年代发展起来的“飞机内部时分制指令响应式多路传输数据总线”,它具有可靠性高、速度快、反应灵敏、双冗余等特点,特别适用于快速反应武器系统[2]。
虽然其传输速率只有1Mbit/s,但它并没有因后来发展起来的高速网遭淘汰, 而是随微电子技术和计算机技术的发展而不断提高。
世界上许多集成电路公司和厂家都不断开发和生产集成度更高、通用性更强的1553B总线系列器件。
这些器件优化了1553B总线通讯接口,减轻了主机的通讯负担,从而提高了系统的可靠性[3]。
1.2国内外1553B总线研究发展状况及涉及领域随着时代的发展，对于增加飞机推力、改善气动性能等技术的成熟，航空系统设计任务的重点，逐渐集中在飞机内部的电子设计上。
与此同时，信息工程、计算机技术、控制技术、电子技术都有了长足的进步。
航空电子综合化技术就是在这样的背景下产生的[3]。
技术的核心问题是实现信息采集、处理、分配、存储的一个系统。
MIL-STD-1553B多路总线是综合化航空电子系统设备间的数据交换纽带，它将所有的综合化航空电子子系统连接在一起，共同构成具有特殊性的分布式计算机网络，从而实现综合系统内部的信息共享和系统综合化控制。
航空电子系统中，不仅需要不同的硬件接口来应付不同的航空设备，而且航空设备内部接口连线也十分复杂和混乱，可靠性能也不高[3]。
为了解决这个状况，提出了在航空电子系统中使用数据总线，使得不同的航空电子设备之间能够互相通信。
基于FPGA的1553B总线接口技术研究与实现
基于FPGA的1553B总线接口技术研究与实现一、绪论1553B总线是一种广泛应用于军用航空航天领域的串行数据总线，用于连接飞行器上的各种设备和系统，实现数据的传输和控制。
1553B总线接口技术的研究与实现对于航空航天领域具有重要的意义，能够提高系统的可靠性和效率。
本文将基于FPGA进行1553B总线接口技术的研究与实现，探讨其在航空航天领域的应用和发展。
二、1553B总线接口技术的基本原理1553B总线是一种双复式串行数据总线，采用差分电平传输数据，具有传输速率低、带宽窄的特点，适用于航空航天领域的环境。
1553B总线采用了主从结构，主设备通过控制总线发送命令和数据，从设备对主设备的命令做出响应。
总线上的设备都通过同轴电缆连接到总线控制器上，通过总线控制器实现设备之间的数据传输和控制。
1553B总线接口技术的实现需要解决以下几个关键问题：1. 数据传输的可靠性：由于航空航天领域的环境复杂，设备之间的数据传输需要具有很高的可靠性，能够抵抗电磁干扰和辐射环境的影响。
2. 数据传输的实时性：航空航天领域的设备对数据传输的实时性要求很高，因此需要在设计总线接口技术时考虑数据传输的时序和延迟。
3. 数据传输的灵活性：航空航天领域的设备种类繁多，需要在总线接口技术中考虑不同种类设备的接口兼容性和通用性。
基于FPGA的1553B总线接口技术能够有效地解决这些问题，FPGA具有高度集成、可编程、并行处理的特点，可以实现复杂的数据处理和控制逻辑，满足航空航天领域对于总线接口技术的要求。
1. FPGA的硬件设计：首先需要对FPGA进行硬件设计，包括1553B总线接口电路、数据通道、控制逻辑等。
在硬件设计中需要考虑总线传输速率、数据宽度和时序等。
通过FPGA的可编程性，可以灵活地设计出满足不同设备接口要求的总线接口电路。
3. FPGA的验证与测试：最后需要对FPGA进行验证与测试，包括功能验证、时序验证、传输可靠性测试等。
HKS1553BCRT多功能高速1553B总线接口SoC数据手册
HKS1553BCRT多功能高速1553B总线接口SoC数据手册HKS1553BCRT芯片数据手册前言概述HKS1553BCRT芯片以ASIC设计方法为中心，以嵌入式系统为核心，以IP复用技术为基础的一款智能化、通用化和小型化的通信处理SoC芯片。
本手册能够让设计者用最短的时间掌握该芯片的功能，这为广大科研人员基于该芯片硬件、软件开发与设计提供了一本重要的理论指导工具书。
本手册内容编制从用户使用角度考虑共有十五章，分为三大部分，每一部分详细介绍如下所示：●第一部分芯片的基本信息第1章芯片概述详细介绍了芯片内部资源、体系架构、芯片的主要特点，以及基于该芯片的典型应用示例，让用户能够快速了解芯片的功能。
●第二部分芯片地址空间划分、时钟以及复位第2章地址空间分配详细描述了芯片内部地址空间的分配，如：地址重映射机制、ARM7TDMI处理器地址空间的划分、主机接口访问HKS1553BCRT芯片地址空间划分，以及GJB289ABR地址空间划分。
第3章时钟复位详细描述了芯片内部时钟的分配方法以及芯片复位功能。
●第三部分芯片功能模块介绍第4章“内嵌ARM7TDMI处理器”介绍了ARM7TDMI处理器的功能结构、特点以及相关的指令、寄存器。
第5章“AMBA总线功能模块”讲述了AMBA总线相关功能。
第6章“向量中断控制器模块”讲述了向量中断流程、中断控制相关功能。
第7章“GJB289A协议处理模块”讲述了GJB289A总线系统中BC/RT功能相关功能。
第8章“计时控制器模块”讲述了GJB289A总线相关同步时钟、时间间隔计时器、看门狗功能。
第9章“双口存储器模块”讲述了DPARM工作原理相关功能。
第10章“串口控制器模块”讲述UART工作原理、寄存器以及时序相关功能。
第11章“通用输入输出模块GPIO”讲述了GPIO的功能相关功能。
HKS1553BCRT芯片数据手册第12章“外部总线控制器模块”讲述了扩展存储器信号定义等相关功能。
基于FPGA的1553B总线接口技术研究与实现
基于FPGA的1553B总线接口技术研究与实现1553B总线传输数据采用双绞线方式，由于双绞线的特性阻抗匹配、噪声抑制等方面表现优异，具有传输距离长、传输速度快、抗干扰能力强等优点，因此在设计1553B总线接口时需要充分考虑双绞线的特性。
在基于FPGA的1553B总线接口技术的研究中，需要充分考虑1553B总线的协议、信号特性以及硬件接口等方面，保证设计的实时性、稳定性和可靠性。
基于FPGA的1553B总线接口技术的实现需要设计相应的硬件电路和软件程序，以保证数据的传输和接收的及时和准确。
设计硬件电路时，需要考虑以下几个方面：1. 确定芯片型号和参数，保证硬件电路的性能和稳定性；2. 选择合适的双绞线接口电路，保证信号质量和稳定性；3. 设计数据缓存电路，保证数据的存取和传输的速度和准确性；4. 设计定时器电路，保证数据的时序和同步。
1. 根据1553B总线协议，设计发送和接收数据的具体流程；1. 可编程性强，充分满足1553B总线接口的各种需求；2. 设计周期短、成本低，具有较高的性价比；3. 稳定性和可靠性高，保证了数据传输的实时性和准确性；4. 灵活性强，可随时进行升级和扩展。
1. 设计和实现复杂，需要具有一定的硬件和软件开发能力；2. 对硬件电路和软件程序的要求较高，一旦出现故障，修复难度较大；3. 能耗较高，不适用于功耗要求较低的场合。
四、总结基于FPGA的1553B总线接口技术在航空、航天等领域的应用越来越广泛。
该技术不仅满足了1553B总线接口的各种需求，而且具有短的设计周期、低的成本、高的稳定性和可靠性等优点。
但是该技术也存在设计和实现复杂、能耗较高、修复难度较大等缺点，需要在实际应用中综合考虑。
MIL-STD-1553B数据总线协议
1 绪论1.1 引言随着科技的发展及战争的需要，战车、舰船、飞机等武器平台上电子设备越来越多，越来越复杂，于是将电子设备按一定的协议联网加以有效地综合，使之达到资源和功能共享已成为必然的要求。
电子综合的支撑技术是联网技术，而武器平台上的联网技术不同于一般的局域网络技术，它特别强调网络的可靠性和实时性[1]。
1553B总线最初是在七十年代末为适应飞机的发展由美国提出的飞机内部电子系统联网标准，其后由于它的高可靠性和灵活性而在其他的机动武器平台上也得到了较广泛的应用。
MIL-STD-1553B是70年代发展起来的“飞机内部时分制指令响应式多路传输数据总线”,它具有可靠性高、速度快、反应灵敏、双冗余等特点,特别适用于快速反应武器系统[2]。
虽然其传输速率只有1Mbit/s,但它并没有因后来发展起来的高速网遭淘汰, 而是随微电子技术和计算机技术的发展而不断提高。
世界上许多集成电路公司和厂家都不断开发和生产集成度更高、通用性更强的1553B总线系列器件。
这些器件优化了1553B总线通讯接口,减轻了主机的通讯负担,从而提高了系统的可靠性[3]。
1.2国内外1553B总线研究发展状况及涉及领域随着时代的发展，对于增加飞机推力、改善气动性能等技术的成熟，航空系统设计任务的重点，逐渐集中在飞机内部的电子设计上。
与此同时，信息工程、计算机技术、控制技术、电子技术都有了长足的进步。
航空电子综合化技术就是在这样的背景下产生的[3]。
技术的核心问题是实现信息采集、处理、分配、存储的一个系统。
MIL-STD-1553B多路总线是综合化航空电子系统设备间的数据交换纽带，它将所有的综合化航空电子子系统连接在一起，共同构成具有特殊性的分布式计算机网络，从而实现综合系统内部的信息共享和系统综合化控制。
航空电子系统中，不仅需要不同的硬件接口来应付不同的航空设备，而且航空设备内部接口连线也十分复杂和混乱，可靠性能也不高[3]。
为了解决这个状况，提出了在航空电子系统中使用数据总线，使得不同的航空电子设备之间能够互相通信。
1553B航电总线简介(中文版)
美国MIL-STD-1553B航电总线简介目录1.1553B总线发展历史及应用现状上世纪60年代，由导航/平显/武器瞄准系统(INS/HUD/WACS)组成的综合火控系统，配上远距空射武器，使战斗机如虎添翼。
但作战信息数据总量暴涨，而设备间接口各异，互联协同难度大，成为作战效能的瓶颈。
同时，由于缺乏统一标准，开发、维护和改进的成本不断上升。
于是1973年后，美军方先后公布MIL-STD-1553A(USAF)标准和1553B改进标准。
粗略的说，单个机载电子设备就类似于计算机局域网LAN中的单个计算机，1553标准类似于通信协议，堪称现代作战飞机电子系统的“脊梁骨”。
其核心就在于“标准”二字。
有了1553，雷达光电探测、导航、本机传感、座舱显示、外挂管理和火控计算机等得以完美的联结综合，构成了第三代战斗机标志性的分布式集中控制系统。
F-16A是采用1553A标准的第一种作战飞机。
经过20多年的发展，1553总线已经广泛地应用于不同的军事平台(航空系统、地面车辆系统、舰艇系统) 系统,已经发展成国际公认的数据总线标准。
西方发达国家的武器平台绝大部分采用MIL-STD-1553B总线作为连接各个分系统的神经枢纽，可以说基本实现了武器平台的信息化。
这些武器平台包括：战斗机、武装直升机、坦克、战车、军舰，甚至导弹等。
我国军队正处在由机械化到信息化的发展阶段，我国新型战斗机已经全面换装GJB289A(MIL-STD-1553B)数据总线,如：歼八II、歼11、"山鹰" 号新一代教练机、FC-1等，我国军舰也正在采用MIL-STD-1553B数据总线，例如167驱逐舰。
其它武器平台也将逐步采用GJB289A(MIL-STD-1553B)数据总线。
在航天方面，我国已经将MIL-STD-1553B数据总线应用到卫星/飞船的应用系统中，并取得了一定成果。
利用MIL-STD-1553B数据总线不仅可以将卫星/飞船的各个分系统有机结合起来，而且大大提高了系统的可扩展性与可维护性。
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1553B总线接口技术指标要求
名称：1553B总线接口 1套
配件及技术指标要求：
1、1553B PCMCIA接口（配相应的连接器） 2个，接口生产厂家：CONDOR公司；
2、1553B PCI接口（配连接器和便携工业级运行平台） 2个，生产厂家：CONDOR公司；
3、支持运行平台：Windows XP/Windows 7，提供Windows XP和Windows 7平台下的驱动程序和API；
4、支持开发语言和工具：VC++，VB，C++ Builder，LabWindows/CVI；
5、接口型号要求： PCMCIA接口为WCN-1553-022（PCMCIA-1553-M），PCI接口为WCN-1553-402（QPCIX-1553-MW）；
6、指标参数要求：
1)能模拟BC、BM和31 个RT功能，每条总线都有一兆字节的共享内存，支持
GJB289A-97标准；
2)BC功能发送周期消息和非周期消息和突发事件消息；
3)RT的每个子地址能定义1024个不同的消息；
4)BC和RT具有错误注人和检测功能，能注入非法的同步头、非法的奇偶校验位、改
变比特位个数等错误故障现象；
5)BM能100%对总线进行实时监控，能捕捉特定的数据或者事件，可通过I/O口输出
特定捕捉到的触发信号；
6)每条总线拥有各自1M的共享RAM；
7)支持“1553B总线协议协议自动解析和仿真测试工具V1.3”；
8)运行平台处理器性能优于P4 2.8G，内存大于或等于 2GB，支持操作系统Windows XP
或Windows7；硬盘为SATA接口，容量大于或等于500G（最大支持500G SATA硬盘）；
9)运行平台具有4个或以上内部PCI扩展槽，支持MIL-STD-1553B、ARINC429、AFDX、
CAN、RS422、RS232、1394a/b等总线，USB2.0接口大于或等于2个，一个以太网
口，显示器大于14寸、16:10 WXGA TFT LCD显示器、最佳分辨率1440 x 900；符
合MIL-STD-810F振动、冲击和温度要求，可选择配置总线类型、通道数量，用于
总线模块验证测试、总线软件验证测试、故障定位分析。
用户可以在该平台上进行
二次开发等。
10)运行平台电源220 VAC或28DVC；
11)运行平台工作温度(0-50摄氏度）。
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