飞机管理系统1394总线AS5643协议的设计与实现

随着JSF项目首先在航空器中采用IEEE-1394b总线,使得该总线在航空电子系统中被快速广泛地使用。AS5643协议在IEEE-1394b总线协议的基础上通过增加限制的方法,满足了新一代飞机管理系统总线对于高带宽、高确定性和高可靠性的要求。分析了基于飞机管理系统总线的基本拓扑结构和AS5643协议,阐述了一种基于FPGA逻辑设计实现AS5643协议的解决方案。通过实验验证,表明设计解决方案满足设计指标,性能良好,实现了飞机管理系统总线机载环境的应用要求。     

MIL-1394b总线的确定性

本文简要介绍了1394总线、1394b标准以及MIL-1394b总线,分析了1394b总线中异步事务对基于循环开始包的等时传输的影响,存在延迟和延迟抖动,满足不了航空航天飞行器数据总线所需要的确定性和数据完整性;进一步详细阐述了AS5643A协议保证MIL-1394b总线确定性的依据:基于1394a标准定义的异步流利用1394标准的强制根节点能力和1394b标准的回路自动检测/断开特征,结合匿名消息头ASM格式,建立基于帧开始包STOF的固定帧率同步机制,预先配置网络拓扑,同时静态分配通道号和带宽采用垂直奇偶校验VPC打造一种TDMA风格的数据总线,保证了MIL-1394b总线用作航天航空飞行器数据总线所需的确定性。     

基于IEEE1394的光纤通道技术

IEEE1394是一种高速串行总线数据传输标准,具有灵活、可扩展性和实时性好等特点,被认为是解决数字图像通信的理想方案之一。光纤通道作为适用于未来航空电子系统的一种高性能的总线技术,具有兼容性好、延迟低、可靠性高、传输速度快和传输距离远等优点,并可为其上层协议提供一种通用的高速率数据传输通道。本文基于IEEE1394的光纤通道的基本特性,提出了一种在光纤通道中进行IEEE1394通信协议映射的基本方案,为实现基于光纤通道的不同航电总线互连提供一种备选方案。     

具有故障诊断功能的IEEE 1394b-PCI光纤接口卡的设计

针对工控领域中对现场总线传输距离、抗电磁干扰性和总线带宽提出的更高要求,设计了一种具有故障诊断功能的IEEE 1394b-PCI光纤接口卡。利用此接口卡搭建光总线系统进行实验测试,并由实验得到工控机端光总线视频传输图及实验数据,从而证明接口卡能够满足实际的应用需求。同时,搭建的光总线系统能够实现故障定位,方便现场维护。     

基于FC-1394的空间载荷试验信息系统设计

IEEEl394是一种具有支持等时传输和异步传输的特点的高速串行数据总线,目前已在航天器载荷试验数据传输中得到良好应用,但在未来大型空间飞行器载荷试验信息传输的应用中仍存在重量功耗开销大、传输距离和速率有限等问题.光纤通道作为一种具有良好兼容性、可靠性高、低时延、传输距离远和传输速率高等优点的先进总线技术,可为上层协议提供通用的高速率数据传输通道.基于IEEEl394和光纤通道的基本特性,给出了一种适用于空间载荷试验信息系统的FC-1394桥接方案,并为基于IEEE1394和光纤通道协议映射的空间信息系统数据网络互连提供了一种解决方案.     

基于1553B总线某型导弹测试系统设计

阐述了采用NI Technology公司的PXI总线协议接口主机箱PCI一8196和Excalibur公司的EXC一1553PCI／MCH板卡,实现基于1553B总线某型导弹的总体测试设计方案。较为全面地分析了航空总线1553B的特点、体系结构、总线特性和协议,具体阐述了基于1553B总线某型导弹测控平台的设计思想、系统结构、关键设计流程和软件编制流程。系统的研制成功,降低了研制成本,满足了某型导弹的实验测试需求,也为后续型号相关测试设备的研制提供了很好的基础。     

基于1773光纤数据总线的光传飞控系统

为完成直升机显模型跟踪光传飞控系统局域网的设计,对基于 MIL-STD-1533B多路传输数据总线协议的 MIL-STD-1773光总线协议进行了研究;提出了基于1773光总线的光传系统的开发思想和途径,并对光总线的硬件结构配置及软件实现进行了设计;构建了直升机显模型跟踪光传操纵系统的地面物理仿真验证平台,由给出的光传与电传对比仿真,表明所设计系统是正确并可行的,对开发光传操纵技术具有工程意义。     

与未来总线+系统桥接的VME总线

未来总线~+与 VME 总线桥接(FBB-001)符合 IEEE 896规范(未来总线~+)和 IEEE 1014.1规范(未来总线~+与 VME 总线桥接)的现行设计。未来总线~+与 VME 总线桥接可用于未来总线~+和基于 VME 的系统之间数据     

基于1394网络的分布式组合导航系统时序建模与仿真

总线拓扑完整是基于 1394 总线网络的分布式组合导航系统正常、可靠工作的必然要求,为了确保各传感器节点信息的可靠传输,必须在系统工作前进行总线完整性检查,以排除节点或线缆故障可能对系统造成的不利影响。导航计算机在执行总线完整性检查程序时,总线控制器的时钟源将发生切换,这会带来一定的时序问题。针对分布式组合导航系统在某次 1394b 总线完整性检查过程中出现的虚警故障,通过理论分析和建模仿真,对故障时刻的系统运行时序和虚警原因进行探究。结果表明:在进行总线完整性检查时,组合导航计算机与总线控制器时钟异步导致组合导航计算机软件相邻两周期读取 DPRAM 中同一片缓存是系统报出虚警的根本原因。     

甚高频数据链模式二协议栈的软件框架设计研究

为解决协议工作效率低下的问题,参考HDLC协议软件的设计方法,本文提出了甚高频数据链模式二(VDL M2)协议的软件模型和设计思想。首先,介绍了VDL M2协议栈的层次架构,并简要阐述了各层的功能。然后,介绍了协议栈的软件设计与实现方法,在不改变Linux内核现有地址族的前提下,创建基于本协议的新套接字地址族AF_VDLM2的操作。依据功能操作,软件结构确立为模块化结构布局；着重分析了协议栈数据收发模块的软件设计流程及缓冲区的结构设计。最后,介绍了协议层之间的通信方式——共享内存区的数据结构及创建和操作。用该方法设计的协议栈可方便地加载到机载通信单元,大大节省了设备成本。     

IEEE 1394: a growing computer connectivity standard for automatedtest

This paper describes the latest trends in the IEEE 1394 (“firewire^TM” or “iLink^TM”) standards and why it is becoming the connectivity standard of choice for automatic test applications. Why move to IEEE 1394, what are the possible risks with doing so, what are some of the myths associated with IEEE 1394 and a practical example of an automatic test application will all be presented with the prime emphasis on giving the latest information that will help you get IEEE 1394 integrated into your automatic test system     

一种基于IP内核的PCI总线接口设计方法研究

PCI总线是数据处理器访问和管理系统资源核心部件,为处理器提供数据采集、信息访问和资源管理的有效途径.针对PCI总线协议的复杂性、以及PCI总线管理的需求,采用PCI Core内核技术,使用FPCA进行64位、66M的PCI总线接口设计,将可重用PCI Core和PCI用户应用设计集成在一个FPGA芯片中,实现PCI总线的管理,并通过对顶层文件的仿真,检测设计功能的正确性.该方法降低了设备的成本,缩短开发周期,给用户设计提供了很大的灵活性.仿真结果表明,PCICore和用户应用设计功能正确,能够满足设计要求.     

分布式航空电子系统信息传输机构设计研究

 航空电子系统日益增长的复杂性使其必须走向分布式处理的道路。本文介绍一个基于1553B总线的分布式航空电子系统的实验模型——EPDAS系统,讨论了EPDAS系统信息传输机构的有关组成部分:总线通信协议、通信管理软件和总线接口,本文在分析传统的同步总线控制方式的缺点之后,提出了询问和命令/响应相结合的总线控制方式,该方式能提高总线传输的效率和实时性。在EPDAS系统的总线接口设计中,引入了流水线并行处理技术,解决了总线接口的瓶颈问题,并使之易于VLSI化;伪DMA控制的概念,使总线接口电路更加简化;共享存贮器的互连技术,具有效率高、控制简单、容易实现等优点。EPDAS系统结构合理、效率高,符合国情、适合于新一代的飞机。     

Firewire in modern integrated military avionics

High performance communications, navigation, and identification (CNI) functions on modern military aircraft are increasingly required for mission readiness. The operation of simultaneous waveforms through an integrated avionics rack of shared resources becomes a test in moving data rapidly from one signal processing stage to the next. The IEEE 1394, or Firewire, is a commercial high bandwidth bus whose 64-bit addressing and maximum 400 Mbits/second throughput satisfies this demanding military avionics interconnect need. The challenge in applying this commercial product to integrated avionics is the requirement to seamlessly add message priority encoding. By having message priorities, the slower strategic communications links will not impair the performance of higher data rate tactical communications, thereby avoiding potentially life-threatening bottlenecks. The flight environment imposes additional challenges to ruggedize the cabling between integrated avionics racks and to utilize the full capabilities of the Firewire bus. A discussion of the physical, data link, network, and transport layers, as used in avionics applications will be done. Additionally, the versatility of 1394 in military avionics with its variable channel sizes, bandwidth on demand, hierarchical addressing, and upgrade to 800 and 1600 Mbps with a 64-bit wide data path, is emphasized. Finally, system maintenance advantages of 1394's hot pluggable features are discussed, with an eye toward cost reduction on the flight line and total operational time of the aircraft avionics systems     

PI总线协议芯片验证

PI总线是为航空电子系统研制的一种专用总线,在实时和容错方面性能卓越,具有良好的应用前景,因此PI总线协议芯片的研制和验证工作具有重要意义.使用可编程逻辑器件实现PI总线协议具有灵活高效的特点,便于进行系统验证.简要介绍了PI总线,在此基础上提出了较为严密的系统验证方案,并给出了具体的验证示例,力求全面完整、重点突出.     

Open systems architecture solutions for military avionics testing

Raytheon makes extensive use of open systems architecture methods in developing special test equipment (STE) for testing military avionics equipment. Such use has resulted in significant cost and schedule savings in the development of production test equipment for radar and infrared systems. With open systems architectures, a test system can be assembled using COTS products. This brings economies of scale to test equipment, which is normally built in very low quantities. Therefore, the potential cost savings due to COTS usage is proportionately greater in STE than in the higher volume avionics systems that are tested. A second major benefit of using COTS products is that test system development schedule cycle time is greatly reduced. This paper describes the application of Open Systems Architectures (OSA) to avionics testing. The following major architectures are surveyed: VME bus, VXI bus, IEEE GPIB, IEEE 1149.1 JTAG test bus, 1553 Military Bus, Fibre Channel, and COTS Test Applications Software. We describe how the benefits of OSA have been extended at Raytheon into achieving vertical test commonalities. The flexibility of OSA can be exploited to provide an overall optimum test solution, taking all levels of test into account. For example, test systems can be tailored with COTS products to provide integrated methods for avionics tests at the module, unit, and system levels. Test systems can be configured to maximize the reuse of COTS hardware over all test levels. Test software can also be programmed to optimize such reuse over levels of test. Additional test verticality synergies derived from such OSA usage are described, including: test false alarm avoidance; test cones of tolerance optimization; and efficient test of field returns