CN103237016B

CN103237016B - 一种1553b多远程终端仿真等效装置

Info

Publication number: CN103237016B
Application number: CN201310108969.6A
Authority: CN
Inventors: 刘亮亮; 蒋彭龙; 吴松龄; 赵雄波; 张梅; 蔡鸿杰
Original assignee: China Academy of Launch Vehicle Technology CALT; Beijing Aerospace Automatic Control Research Institute
Current assignee: China Academy of Launch Vehicle Technology CALT; Beijing Aerospace Automatic Control Research Institute
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: CN103237016A

Abstract

本发明公开了一种1553B多远程终端仿真等效装置，包括收发控制单元和两个独立的远程终端等效单元RTx和RTy，收发控制单元用于控制总线控制器到远程终端、远程终端到总线控制器、远程终端到远程终端的通信，两个独立的远程终端等效单元RTx和RTy根据接收到的“1553B命令字”自动等效为任意一个远程终端。本发明设计了由多路开关阵列组成的收发控制单元和两个独立的等效远程终端，完成了等效器内部任意两个远程终端之间的数据通信，本发明设计的等效装置结构简单、体积小、成本低。

Description

一种1553B多远程终端仿真等效装置

技术领域

本发明涉及一种仿真等效装置，尤其涉及一种1553B多远程终端仿真等效装置，属于航天专用IP核设计领域。

背景技术

随着航天型号数字化、小型化设计的需求越来越强烈和1553B应用技术的成熟，新一代武器、运载火箭控制系统也开始广泛采用1553B总线作为其数据传输总线，1553B总线已经成为导弹、火箭中的标准配置。1553B总线中，总线控制器（BC）只有一个，而远程终端（RT）的数量根据控制系统复杂性不同，从几个到十几个不等。在搭建控制系统半实物仿真验证平台时，需要搭建系统包括所有RT的等效系统，模拟整个1553B的网络。而搭建基于1553B的系统多RT等效系统，也就需要相同数量1553B的RT协议芯片，同时每一个RT还需要有相应的电缆、变压器、耦合器，其结构的复杂性、功耗、体积、设计成本都随着RT终端的增加成比例增长。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种1553B多远程终端仿真等效装置，结构简单、体积小、成本低。

本发明的技术方案是：一种1553B多远程终端仿真等效装置，包括收发控制单元和两个独立的远程终端等效单元RTx和RTy，收发控制单元用于控制总线控制器到远程终端、远程终端到总线控制器、远程终端到远程终端的通信，两个独立的远程终端等效单元RTx和RTy根据接收到的“1553B命令字”自动等效为任意一个远程终端，所述收发控制单元由第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关组成，其中第一开关的一端接总线控制器，另一端通过第二开关和第三开关与远程终端等效单元RTx相连接，第一开关与第二开关之间接1553B总线，第五开关的一端与远程终端等效单元RTy相连接，另一端通过第四开关与1553B总线相连接，收发控制单元的初始状态是第一开关和第三开关闭合，第二开关、第四开关和第五开关打开。

所述收发控制单元控制总线控制器到远程终端通信的方法为：总线控制器作为发送端向远程终端等效单元RTx和RTy发送“RT接收命令字”和相应的数据字，当远程终端等效单元RTx接收到“RT接收命令字”以及相应的数据字后，第二开关闭合、第一开关打开，远程终端等效单元RTx作为发送端，将“RT接收状态字”发送给总线控制器完成总线控制器到远程终端的通信，总线控制器接收到“RT接收状态字”后，第一开关、第三开关闭合，第二开关、第四开关、第五开关打开，收发控制单元恢复到初始状态。

所述收发控制单元控制远程终端到总线控制器通信的方法为：总线控制器作为发送端向远程终端等效单元RTx和RTy发送“RT发送命令字”，当远程终端等效单元RTx接收到“RT发送命令字”后，第二开关闭合、第一开关打开，远程终端等效单元RTx作为发送端，将“RT发送状态字”和相应的数据字发送给总线控制器完成远程终端到总线控制器的通信，总线控制器接收到“RT发送状态字”和相应的数据字后，第一开关、第三开关闭合，第二开关、第四开关、第五开关打开，收发控制单元恢复到初始状态。

所述收发控制单元控制远程终端到远程终端通信的方法为：总线控制器作为发送端向远程终端等效单元RTx和RTy发送“RT接收命令字”、“RT发送命令字”，当远程终端等效单元RTx和RTy接收到“RT发送命令字”后，第一开关、第二开关和第三开关打开，同时第四开关、第五开关闭合，远程终端等效单元RTy作为发送端向总线控制器和远程终端等效单元RTx发送“RT发送状态字”和相应的数据字，远程终端等效单元RTy完成所有数据字发送后，第四开关、第五开关打开，同时第二开关、第三开关闭合，远程终端等效单元RTx作为发送端向总线控制器发送“RT接收状态字”，完成远程终端到远程终端的通信，总线控制器接收到“RT接收状态字”后，第一开关、第三开关闭合，第二开关、第四开关、第五开关打开，收发控制单元恢复到初始状态。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明针对1553B多RT等效器技术难点，设计了由多路开关阵列组成的收发控制单元和两个独立的等效远程终端，完成了等效器内部任意两个远程终端之间的数据通信，同时通过远程终端RT地址偏移方式，解决了RT存储器自动寻址问题，本发明设计的等效装置结构简单、体积小、成本低。

附图说明

图1为本发明的组成结构示意图；

图2为1553B命令字格式示意图；

图3为收发控制单元初始状态开关连接示意图；

图4为远程终端等效单元RTx发送数据时开关连接示意图；

图5为远程终端等效单元RTy发送数据时开关连接示意图；

图6为本发明远程终端等效单元的存储结构示意图。

具体实施方式

为降低航天型号基于1553B总线的多远程终端（RT）等效器设计的复杂性、功耗、体积、成本，本发明提出了一种单芯片内通过两个独立RT实现RT0到RT30共31个RT的协议处理和存储管理办法，可支持1553B总线BC和任意RT间的BC到RT、RT到BC、RT到RT等类型数据通信。在一个FPGA芯片内部模拟多个RT的功能，其外围只需要一套电缆、变压器、耦合器，设计的复杂性大大降低。

如图1所示，本发明包括收发控制单元和两个独立的远程终端等效单元RTx和RTy，收发控制单元用于控制总线控制器到远程终端、远程终端到总线控制器、远程终端到远程终端的通信，两个独立的远程终端等效单元RTx和RTy根据接收到的“1553B命令字”自动等效为任意一个远程终端，1553B命令字格式如图2所示，所述收发控制单元由第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关组成，其中第一开关的一端接总线控制器，另一端通过第二开关和第三开关与远程终端等效单元RTx相连接，第一开关与第二开关之间接1553B总线，第五开关的一端与远程终端等效单元RTy相连接，另一端通过第四开关与1553B总线相连接，如图3所示，收发控制单元的初始状态是第一开关和第三开关闭合，第二开关、第四开关和第五开关打开。

多RT仿真等效装置设计的核心在于RTx和RTy调用机制，在BC到RT、RT到BC两种通信方式下，RTx分别作为接收RT和发送RT使用；在RT到RT通信方式下，RTx作为接收RT，RTy作为发送RT。

收发控制单元控制总线控制器到远程终端通信的方法为：总线控制器的发送端同总线控制器、远程终端等效单元RTx、RTy的接收端相连接，总线控制器作为发送端，向远程终端等效单元RTx和RTy发送“RT接收命令字”和相应的数据字，当远程终端等效单元RTx接收到“RT接收命令字”以及相应的数据字后，第二开关闭合、第一开关打开，如图4所示，远程终端等效单元RTx的发送端跟总线控制器BC、远程终端等效单元RTx、RTy的接收端连接，远程终端等效单元RTx作为发送端，将“RT接收状态字”发送给总线控制器完成总线控制器到远程终端的通信，总线控制器接收到“RT接收状态字”后，第一开关、第三开关闭合，第二开关、第四开关、第五开关打开，收发控制单元恢复到初始状态。在该方式下，RTy可接收所有总线数据，但不执行任何动作。

收发控制单元控制远程终端到总线控制器通信的方法为：总线控制器的发送端同总线控制器、远程终端等效单元RTx、RTy的接收端相连接，总线控制器作为发送端向远程终端等效单元RTx和RTy发送“RT发送命令字”，当远程终端等效单元RTx接收到“RT发送命令字”后，第二开关闭合、第一开关打开，如图4所示，远程终端等效单元RTx的发送端跟总线控制器BC、远程终端等效单元RTx、RTy的接收端连接，远程终端等效单元RTx作为发送端，将“RT发送状态字”和相应的数据字发送给总线控制器完成远程终端到总线控制器的通信，总线控制器接收到“RT发送状态字”和相应的数据字后，第一开关、第三开关闭合，第二开关、第四开关、第五开关打开，收发控制单元恢复到初始状态。

收发控制单元控制远程终端到远程终端通信的方法为：总线控制器的发送端同总线控制器、远程终端等效单元RTx、RTy的接收端相连接，总线控制器作为发送端向远程终端等效单元RTx和RTy发送“RT接收命令字”、“RT发送命令字”，当远程终端等效单元RTx和RTy接收到“RT发送命令字”后，第一开关、第二开关和第三开关打开，同时第四开关、第五开关闭合，如图5所示，远程终端等效单元RTy的发送端跟总线控制器BC、远程终端等效单元RTx、RTy的接收端连接，远程终端等效单元RTy作为发送端向总线控制器和远程终端等效单元RTx发送“RT发送状态字”以及和相应的数据字，远程终端等效单元RTy完成所有数据字发送后，第四开关、第五开关打开，同时第二开关、第三开关闭合，如图4所示，远程终端等效单元RTx的发送端跟总线控制器BC、远程终端等效单元RTx、RTy的接收端连接，远程终端等效单元RTx作为发送端向总线控制器发送“RT接收状态字”，完成远程终端到远程终端的通信，总线控制器接收到“RT接收状态字”后，第一开关、第三开关闭合，第二开关、第四开关、第五开关打开，收发控制单元恢复到初始状态。

1553B多RT仿真等效装置还涉及单芯片内1553B多RT协议与存储管理技术，包括芯片内多RT命令堆栈/数据堆栈内存管理方法、多RT的1553B通信网络及协议实现等。如图6所示，为简化软件存储，多RT不对单个RT的存储结构进行调整，而是在单个RT的存储结构基础上，增加了一层多RT存储管理层。将接收到命令字的RT地址信息作为偏移量，自动完成该RT命令堆栈和数据堆栈偏移地址的计算。例如，当访问RTn时，则将存储器访问指针跳转到RTn所对应的命令堆栈和数据堆栈。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域专业技术人员的公知技术。

Claims

1.一种1553B多远程终端仿真等效装置，其特征在于：包括收发控制单元和两个独立的远程终端等效单元RTx和RTy，收发控制单元用于控制总线控制器到远程终端、远程终端到总线控制器、远程终端到远程终端的通信，两个独立的远程终端等效单元RTx和RTy根据接收到的“1553B命令字”自动等效为任意一个远程终端；所述两个独立的远程终端等效单元RTx和RTy根据接收到的“1553B命令字”自动等效为任意一个远程终端的方法为：将接收到命令字的RT地址信息作为偏移量，自动完成该RT命令堆栈和数据堆栈偏移地址的计算；所述收发控制单元由第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关组成，其中第一开关的一端接总线控制器，另一端通过第二开关和第三开关与远程终端等效单元RTx相连接，第一开关与第二开关之间接1553B总线，第五开关的一端与远程终端等效单元RTy相连接，另一端通过第四开关与1553B总线相连接，收发控制单元的初始状态是第一开关和第三开关闭合，第二开关、第四开关和第五开关打开。

2.根据权利要求1所述的一种1553B多远程终端仿真等效装置，其特征在于：所述收发控制单元控制总线控制器到远程终端通信的方法为：总线控制器作为发送端向远程终端等效单元RTx和RTy发送“RT接收命令字”和相应的数据字，当远程终端等效单元RTx接收到“RT接收命令字”以及相应的数据字后，第二开关闭合、第一开关打开，远程终端等效单元RTx作为发送端，将“RT接收状态字”发送给总线控制器完成总线控制器到远程终端的通信，总线控制器接收到“RT接收状态字”后，第一开关、第三开关闭合，第二开关、第四开关、第五开关打开，收发控制单元恢复到初始状态。

3.根据权利要求1所述的一种1553B多远程终端仿真等效装置，其特征在于：所述收发控制单元控制远程终端到总线控制器通信的方法为：总线控制器作为发送端向远程终端等效单元RTx和RTy发送“RT发送命令字”，当远程终端等效单元RTx接收到“RT发送命令字”后，第二开关闭合、第一开关打开，远程终端等效单元RTx作为发送端，将“RT发送状态字”和相应的数据字发送给总线控制器完成远程终端到总线控制器的通信，总线控制器接收到“RT发送状态字”和相应的数据字后，第一开关、第三开关闭合，第二开关、第四开关、第五开关打开，收发控制单元恢复到初始状态。

4.根据权利要求1所述的一种1553B多远程终端仿真等效装置，其特征在于：所述收发控制单元控制远程终端到远程终端通信的方法为：总线控制器作为发送端向远程终端等效单元RTx和RTy发送“RT接收命令字”、“RT发送命令字”，当远程终端等效单元RTx和RTy接收到“RT发送命令字”后，第一开关、第二开关和第三开关打开，同时第四开关、第五开关闭合，远程终端等效单元RTy作为发送端向总线控制器和远程终端等效单元RTx发送“RT发送状态字”和相应的数据字，远程终端等效单元RTy完成所有数据字发送后，第四开关、第五开关打开，同时第二开关、第三开关闭合，远程终端等效单元RTx作为发送端向总线控制器发送“RT接收状态字”，完成远程终端到远程终端的通信，总线控制器接收到“RT接收状态字”后，第一开关、第三开关闭合，第二开关、第四开关、第五开关打开，收发控制单元恢复到初始状态。