基于PCI的1553B总线接口卡的设计与实现

对 PCI局部总线与其他计算机局部总线进行了性能分析和比较 ;介绍了围绕 15 5 3B总线协议芯片设计基于 PCI的 15 5 3B总线接口卡的一些关键技术 :应用 PCI协议接口芯片实现PCI总线和本地的 15 5 3B总线之间的桥接 ,对 15 5 3B总线接口卡的软件接口进行配置等 ;并对15 5 3B总线接口卡与其配套软件之间的数据流和控制流进行了说明。     

基于时间同步的1553B总线通信协议设计

MIL-STD-1553B总线控制器(BC)端应用程序操作总线控制芯片,在传统卫星中,每次通信发起后处理器都需等待,直到本次通信结束,以解决通信冲突问题,严重制约了对1553B总线的带宽利用。文章在对传统星载数据总线系统分析基础上,开发了一种基于时间同步的1553B总线通信协议,后台进程根据时间同步信号,统一对总线应用进行规划和操作,在此基础上,进一步设计了BC到RT端和RT到BC端两个通信握手协议。最后,通过试验进行了验证,经过数据分析表明:这种协议设计解决了通信冲突,大幅度提高总线带宽利用率;同时由于通信握手协议与具体的通信数据内容无关,便于构件化实现,从而提升了卫星数管软件的通用化和可靠性。     

航天器总线管理系统的SOC设计与研究

高速、高可靠、低功耗的智能型串行系统总线是航天器进一步发展必须解决的一个关键问题。以1553B总线控制器为例,采用SOC设计方法,研究了航天器系统总线的设计和实现。首先按照1553B总线标准设计了总线管理SOC的系统结构,然后重点解决了SOC设计中的IP开发应用、可靠性设计、容错机制及低功耗实现等关键技术。采用这些SOC设计方法的1553B总线协议处理器取得了一次流片成功,为今后更高速率的航天器总线管理系统的SOC研究提供了一种思路和方法上的借鉴。     

1553B总线控制系统时间同步设计

高准确度的时间同步是实时性现场总线控制系统正确运行的基础.本文介绍了几种现场总线系统软硬件时间同步机制,针对1553B总线控制系统,通过深入分析总线协议芯片的工作时序,利用芯片内部的时标寄存器,采用软件补偿的方法,设计了一种准确度与软件和网络延迟无关的高准确度、低通讯开销的软件时间同步机制.试验表明,这种同步机制准确度可达到μs数量级.     

1553B总线应用层协议可靠性机制设计方法

1553B总线协议标准只规定了链路层可靠性机制,缺少应用层面的可靠性指导,而航天器上应用的可靠性设计不严谨易导致总线通讯故障。根据目前多种航天型号的实践基础,提出一套针对总线应用层协议的总线通讯可靠性设计方法。应用层可靠性设计方法制定了总线通讯分类隔离、分时通讯控制、中断响应机制、矢量请求握手机制、通讯实时性策略、数据检错纠错反馈机制等可靠性规范,力图对航天器1553B总线通讯的应用层进行全面的可靠性设计,弥补总线链路层可靠性机制的不足,为航天器总线应用时的可靠性设计提供参考,满足1553B总线通讯实时性、隔离性、信息反馈等可靠性要求。     

一种星载1553B总线远程终端设计

为了满足卫星有效载荷与卫星平台之间可靠的数据通信,实现卫星载荷单机的小型化,优化卫星载荷的性能,提高子系统的集成性,文章提出了利用FPGA,取代CPU、单片机和DSP,来控制1553B总线通信协议芯片JKR65170S6,以实现1553B总线远程终端的功能。采用芯片中16位缓冲零等待模式,设计了两种控制芯片的软件模式流程：中断模式和查询模式,给出了两种控制模式的状态转移图。完成了载荷单机和数管系统的数据通信,并对实现的1553B总线接口功能进行了测试验证。测试结果表明,1553B总线远程终端功能正常,性能良好,接口控制信号时序符合手册时序要求。用FPGA取代CPU、单片机和DSP等的控制,将载荷功能和接口通信集中在FPGA中实现,减小了卫星有效载荷的体积及功耗,增加了系统的可靠性。     

星载FC-SE光总线体系结构及吞吐量研究

介绍了航空光纤总线FC-AE总线等总线特点及应用现状,分析了星载CAN总线、MIL-STD-1553B总线等数据总线特点及发展需求。基于FC-AE总线,研究了一种兼容MIL-STD-1553B总线的星载FC-SE光总线技术方案、体系结构、协议特点及服务类别,分析了星载FC-SE光总线方案的吞吐量性能。星载FC-SE光总线既可以充分发挥光总线的宽带宽优势,又可以充分兼容现有MIL-STD-1553B低速总线,有效满足卫星载荷多业务、多速率总线技术发展需求。     

模块化弹载测控设备内总线交互技术研究与应用

长期以来,模块化设计一直是弹载测控设备主流的实现方法。然而,模块间的信息交互方式没有统一的标准,研制单位根据自身的技术特点、信号特征进行定义,其定义的方式直接影响或决定了弹载测控设备实现的难易程度。为研发一种高效的弹载测控设备内部互联技术,使得在弹载测控设备性能要求越来越复杂的当下,让模块的连接更简单更高效,通用化程度更高,本文从功能上及硬件上对弹载测控设备进行精细化架构划分,分成三大核心模块及功能扩展模块,并定义一种高效的模块级内总线接口形式及协议。总线包含一次供电、二次供电及内部交联信号的输入输出,信号的交互采用半双工总线形式,各模块均可在线访问总线,在线编辑总线。经设计与实验验证,采用该总线的设计方法使得弹载测控设备对外接口交互简单,在线生成遥测PCM (Pulse Code Modulation,脉冲编码调制)码流便捷高效,功能扩展模块可自由地叠加或减少,不增加总线接口的硬件负担,使得弹载测控设备通用化程度很高。     

基于1553B总线的星载相机地面检测程序通用化设计

1553B总线是一种时分制指令/响应式多路传输数据总线,广泛应用于飞机、舰船和卫星的通信中。目前已有部分星载相机采用1553B总线进行通信,但其命令多样,数据的传输类型也不尽相同,因此,卫星在地面检测时要根据对应的协议进行测试,必要时须对程序进行重新设计、修改,工作量较大。为了解决协议频繁更改带来的测试可靠性问题,文章基于VC编程技术,借鉴程序通用化的设计思想,实现了星载相机1553B总线通信检测程序接口的通用化设计,使地面测试程序得到统一化、通用化,提高了产品的开发效率和可靠性。     

高速1553B智能通用总线测试平台设计

传统的1 Mbps 1553B由于总线带宽受限,在航天测量控制领域正逐步被4 Mbps高速1553B总线替代。一般的高速1553B总线测试仪不具备精准时序控制、动态消息插入和系统故障恢复的功能,难以模拟系统实际工况。因此,通过各模式下总线的初始化配置和数据收发控制,采用SDRAM动态读取和硬件定时触发技术,结合基于心跳和消息监测的冗余总线控制机制,设计了一种高速1553B智能通用总线测试平台。通过调整消息长度、消息内容和消息间隔,验证了总线测试平台BC-RT、RT-BC、RT-RT以及MT监视功能的正确性,满足了精准时序控制、动态消息插入和系统故障恢复的需求。本平台可用于半实物仿真、时序功能的验证和系统真实负载状态的测试。     

CompactPCI/PXI关键技术的发展与应用

CompactPCI技术具有高速、高性能、高可靠、热插拔、高可用、标准化、模块化、开放性等特点 ,被广泛应用于工业自动化、测量自动化、信息产业等领域 ,并正在迅速向其它领域扩展 ,同时其自身也处在不断地完善和发展过程中。本文综述了中国CompactPCI/PXI的关键技术发展及其应用。     

航天器电源母线纹波测试系统设计

航天器电源母线纹波可以反映系统的稳定性。文章设计了一种基于PXI构架的电源母线纹波测试系统,实现对航天器电源母线安全、不间断的测试,有效地反映航天器测试过程中母线的动态特性,为型号改进设计及试验分析提供参考。该系统解决了以往型号对母线纹波测试只能依靠示波器或示波表,安全系数低、数据信息量小的问题,将在航天器电测中发挥重要作用。     

具有自愈功能的PC/104接口板的设计

为了改善导弹控制系统的性能,设计PC/104接口板模拟工业控制现场控制器。通过CAN总线与CPLD合并为PC/104总线接口,用总线接口卡从ISA总线上得到数据;通过光收发一体模块发送数据帧到另一端的总线接口板卡上,同时读取另一段总线接口板卡的发送数据;重点给出了基于CPLD的光纤自愈接口电路的实现方法。该设计提高了控制系统的可靠性,增强了抗震和抗电子干扰的能力。     

VXI总线在FY-2卫星无线测试中的应用

介绍了风云二号(FY-2)气象卫星VXI总线无线测试系统的功能、硬/软件结构.给出了设计中采用的VXI总线技术、硬件配置和在LabWindows/CVI环境中的软件模块化设计方案,以及输出功率限制、微波开关初始化控制、系统安全管理控制和仪器控制顺序正确等软件安全性和可靠性设计.该测试系统的测试能力强、体积小、研制成本低,具有测试结果准确、自动化程度高、工作稳定可靠、操作简便,以及转移和维护容易等优点,在FY-2卫星电性星、正样星和发射星测试中发挥了重要作用.     

计算机测试系统发展综述

计算机测试系统通常作为设备或武器系统的一个不可缺少的组成部分,其测试性能是衡量设备或武器系统优劣的一项重要指标。其应为基于标准总线的、模块化的开放式体系结构且具备虚拟仪器特点。通过分析和比较VXI总线和PXI总线特点,给出了计算机测试系统的发展方向。归纳出了计算机测试系统应具备的9个方面功能。给出了设计和研制计算机测试系统应遵循的基本原则。     

基于S5933的高速数据采集卡控制设计

讨论基于 S593 3的高速数据采集卡控制逻辑的实现方案。由于要求数据传输率比较高 ,所以使用 S593 3内部 FIFO的 DMA传输 ,使传输达到 PCI局部总线的 3 2位 3 3 MHz;使用 CPL D控制数据的传输使得板卡的成本比较低 ,控制起来相对比较简单 ,由于 CPL D内各个模块之间是并行操作的 ,这使传输速度能够达到 PCI局部总线的速度。     

基于CAN总线的有效载荷温度测控系统

温度是有效载荷系统设计中的一个重要参数,针对空间粒子探测器阿尔法磁谱仪(AMS),介绍一种基于CAN总线的分布式有效载荷温度测控系统。系统采用数字式温度传感器DS18S20作为温度检测元件,以单总线实现远程数据采集模块的多点温度检测。基于探测器的地面测试系统,实验分析了数字式温度传感器空间应用的可靠性,并从软硬件角度提出了改善系统可靠性和测量精度的方法。     

卫星平台模块化柔性热控体系结构

针对传统以被动热控为主的热控体系结构在适应能力、鲁棒性与灵活性方面的不足,以及难以满足目前卫星研制中平台公用化、通用化与诸多快速研制要求等问题,首先对模块化、柔性设计理论与方法进行了分析;然后结合热控技术的发展现状,构建出4种基于热总线的模块化、柔性热控体系结构;并在此基础上梳理出新型模块化、柔性热控体系结构面临的问题与解决途径。研究成果对于推动主动热控技术在我国卫星热控设计中的应用具有参考意义。     

基于CPLD的高速视频采集/转发系统设计

介绍一种基于 CPL D的高速数据实时采集 /转发系统的工作原理和设计方案 ,讨论了图像采集、高速缓存和总线控制等关键技术。该系统采用高速的 PCI总线与计算机相连 ,实现视频图像的实时采集、存储、显示和转发等 ,已成功用于某型号的地面红外模拟图像源的系统中。