CN108347424B - 弹载设备分时通讯协议设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弹载设备分时通讯协议设计方法，其中，包括：第一步：将需要发送的指令以及反馈数据包分为四类数据，分类覆盖产品健康状态监测、产品功能实现与控制、内存状况监测以及设备信息查询；第二步：设计系统通讯周期以及时间片长度，依据系统的性能指标要求，确定通讯周期，将每一个通讯周期划分为四个等长的时间片；第三步：设计各类指令以及反馈数据包的通讯时机；第四步：设计四类指令及反馈数据包的时间片顺序。

Description

弹载设备分时通讯协议设计方法
技术领域
本发明涉及通信技术，特别涉及一种弹载设备分时通讯协议设计方法。
背景技术
在传统弹上1553B总线和RS422总线设计中，进行通讯的只有一包数据。各类信息共同占用一个数据包，资源紧张。同时，无论系统是否需要，各类数据都会全程通讯，浪费通讯资源。随着当今对导弹功能、性能、保障性、测试性要求越来越高，传统协议设计方法难以满足当前的使用需求。
为此，提出了一种基于分时通讯原理的协议设计方法。将通讯数据进行分类，覆盖设备故障信息(设备故障查询指令和故障反馈)、工作信息(设备工作指令和工作状态反馈)、内存信息(设备内存查询指令和内存查询反馈)、描述信息(设备描述查询指令和描述查询反馈)。在各通讯周期内，各类数据都有专用的时间片和数据包，从原理上避免不同类型数据对通讯带宽的需求发生冲突。在测试时，故障信息、工作信息、内存信息和描述信息分时发出，达到了并行多任务的目的，可以提升系统工作的灵活性；进入飞控后，则只传输工作指令与工作状态反馈，又确保了正常工作的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹载设备分时通讯协议设计方法，用于解决上述现有技术的问题。
本发明一种弹载设备分时通讯协议设计方法，其中，包括：第一步：将需要发送的指令以及反馈数据包分为四类数据，分类覆盖产品健康状态监测、产品功能实现与控制、内存状况监测以及设备信息查询；第二步：设计系统通讯周期以及时间片长度，依据系统的性能指标要求，确定通讯周期，将每一个通讯周期划分为四个等长的时间片；第三步：设计各类指令以及反馈数据包的通讯时机；第四步：设计四类指令及反馈数据包的时间片顺序。
根据本发明的弹载设备分时通讯协议设计方法的一实施例，其中，在测试时，版本信息、故障信息、工作信息以及内存查询信息分时通讯；在工作时，进入飞控后，只传输工作指令与信息。
根据本发明的弹载设备分时通讯协议设计方法的一实施例，其中，将每一个通讯周期划分为四个等长的时间片。
根据本发明的弹载设备分时通讯协议设计方法的一实施例，其中，当需要发送某一指令以及反馈数据包时，只能在每一通讯周期内其专有的时间片进行通讯，当不需要发送此类指令以及反馈数据包时，则此时间片轮空。
根据本发明的弹载设备分时通讯协议设计方法的一实施例，其中，四类数据的指令和反馈的编排方法，包括：定义第一个字为帧标识，用以表示此数据包属于是四类数据中的哪一类数据；第二个字为头字，用以约定此包数据解读格式；第三个字为设备信息，填写参与通讯的子设备编号，实现单控制计算机与多个子设备的并行协同工作；之后可以依据实际工作需求定义数据；最后一个字填写数据校验和。
根据本发明的弹载设备分时通讯协议设计方法的一实施例，其中，通讯周期为20ms，分为4个长度为5ms的时间片，分别进行4类指令及反馈数据包的通讯。
根据本发明的弹载设备分时通讯协议设计方法的一实施例，其中，步骤3中，当存在故障时，控制计算机发送故障查询指令，分设备在收到故障查询指令时发送故障反馈数据包；控制计算机通讯建立后断电前全程定周期发送设备工作指令，分设备工作时全程定周期发送工作状态反馈数据包；在测试时才进行设备内存查询指令和内存查询反馈的通讯；在通讯建立后，正常工作开始前才进行设备描述查询指令和描述查询反馈的通讯。
本发明主要打破了传统通讯协议中只能传输单包数据的限制，将单包数据扩展为设备故障信息、工作信息、内存信息、描述信息四类数据。这种分类可以确保信息传输的效率，例如：故障信息单独传输可以支撑最多15个故障传输；描述信息可以对产品代号、版本号等进行详细描述，如果用传统设计方法，会有数据太长、效率太低等问题。于此同时，设计分时传输方式，解除了协议中不同类型数据对通讯带宽需求的耦合，使得不同类型的指令以及反馈数据拥有各自专用的时间片资源，彼此的通讯不会发生冲突。通讯的可靠性得到提高。
附图说明
图1所示为数据包的结构示意图；
图2所示为弹载设备分时通讯协议设计方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1所示为数据包的结构示意图，图2所示为弹载设备分时通讯协议设计方法的流程图，如图1以及图2所示，本发明弹载设备分时通讯协议设计方法包括：
第一步：将需要发送的指令以及反馈数据包分为四类。分类覆盖产品健康状态监测(设备故障查询指令和故障反馈)、产品功能实现与控制(设备工作指令和工作状态反馈)、内存状况监测(设备内存查询指令和内存查询反馈)、设备信息查询(设备描述查询指令和描述查询反馈)。
第二步：设计系统通讯周期以及时间片长度。依据系统的性能指标要求，确定通讯周期。将每一个通讯周期划分为四个等长的时间片。
第三步：设计各类指令以及反馈数据包的通讯时机。在测试时，版本信息、故障信息、工作信息、内存查询信息分时通讯，达到了并行多任务的目的，可以提升系统工作的灵活性；在工作时，进入飞控后，则只传输工作指令与信息，又确保了正常工作的可靠性。
第四步：设计四类指令及反馈数据包的时间片顺序。
如图1以及图2所示，本发明一种弹载设备分时通讯协议设计方法的一实施例，其中，包括：将数据分类处理，各类数据包分配至其专有的时间片进行通讯；
将需要发送的指令以及反馈数据包分为四类，包括故障信息(设备故障查询指令和故障反馈)、工作信息(设备工作指令和工作状态反馈)、内存信息(设备内存查询指令和内存查询反馈)、描述信息(设备描述查询指令和描述查询反馈)。
根据系统的性能指标要求，设计通讯周期。将每一个通讯周期划分为四个等长的时间片。例如通讯周期为20ms，分为4个长度为5ms 的时间片，分别进行4类指令及反馈数据包的通讯。
根据系统要求设计各类指令以及反馈数据包的通讯时机。在测试时，版本信息、故障信息、工作信息、内存查询信息分时通讯，达到了并行多任务的目的，可以提升系统工作的灵活性；在正常工作模式中，进入飞控后，则只传输工作指令与信息，又确保了正常工作的可靠性。当需要发送某一指令以及反馈数据包时，则只能在每一通讯周期内其专有的时间片进行通讯。当不需要发送此类指令以及反馈数据包时，则此时间片轮空。
如图1所示，本发明弹载设备分时通讯协议设计方法的再一实施例，包括：
第一步：将需要发送的指令以及反馈数据包分为四类，包括故障信息(设备故障查询指令和故障反馈)、工作信息(设备工作指令和工作状态反馈)、内存信息(设备内存查询指令和内存查询反馈)、描述信息(设备描述查询指令和描述查询反馈)。如表1至表8所示，分别为四类数据的指令和反馈的编排方法。定义第一个字为帧标识，用以表示此数据包属于是四类数据中的哪一类数据；第二个字为头字，用以约定此包数据解读格式；第三个字为设备信息，填写参与通讯的子设备编号，实现单控制计算机与多个子设备的并行协同工作；之后可以依据实际工作需求定义数据；最后一个字填写数据校验和。表1为设备故障查询指令编排表。表2为设备工作指令编排表，表3设备内存查询指令编排表，表4设备描述查询指令编排，表5故障反馈编排表；表6为工作状态反馈编排表；表7为内存查询反馈编排表；表8为描述查询反馈编排
表1
Figure RE-GDA0001704236220000051
表2
Figure RE-GDA0001704236220000052
Figure RE-GDA0001704236220000061
表3
Figure RE-GDA0001704236220000062
表4
Figure RE-GDA0001704236220000063
表5
Figure RE-GDA0001704236220000064
Figure RE-GDA0001704236220000071
表6
Figure RE-GDA0001704236220000072
表7
Figure RE-GDA0001704236220000073
Figure RE-GDA0001704236220000081
表8
Figure RE-GDA0001704236220000082
第二步：根据系统的性能指标要求，设计通讯周期。将每一个通讯周期划分为四个等长的时间片。例如通讯周期为20ms，分为4个长度为5ms的时间片，分别进行4类指令及反馈数据包的通讯。
第三步：根据系统要求设计各类指令以及反馈数据包的通讯时机，在测试时，故障信息、工作信息、内存信息、描述信息分时通讯，达到了并行多任务的目的；在正常工作时，进入飞控后，则只传输工作信息，又确保了正常工作的可靠性。例如：如表9所示当存在故障时，控制计算机发送故障查询指令，分设备在收到故障查询指令时发送故障反馈数据包；控制计算机通讯建立后断电前全程定周期(20ms) 发送设备工作指令，分设备工作时全程定周期(20ms)发送工作状态反馈数据包；在测试时才进行设备内存查询指令和内存查询反馈的通讯；在通讯建立后，正常工作开始前才进行设备描述查询指令和描述查询反馈的通讯。当需要发送某一指令以及反馈数据包时，则只能在每一通讯周期内其专有的时间片进行通讯。当不需要发送此类指令以及反馈数据包时，则此时间片轮空。表9通讯时机及时间片划分表。
表9
Figure RE-GDA0001704236220000091
第四步：设计各类指令及反馈数据包的时间片顺序。例如：每一个20ms周期内，故障信息占用第一个时间片(1至5ms)，工作信息占用第二个时间片(6至10ms)，内存信息占用第三个时间片(11至 15ms)，描述信息占用第四个时间片(16至20ms)。
与现有通讯设计方法相比，将通讯数据进行分类，覆盖设备故障信息(设备故障查询指令和故障反馈)、工作信息(设备工作指令和工作状态反馈)、内存信息(设备内存查询指令和内存查询反馈)、描述信息(设备描述查询指令和描述查询反馈)。在各通讯周期内，各类数据都有专用的时间片和数据包，从原理上避免不同类型数据对通讯带宽的需求发生冲突，保证通讯稳定性。同时，可以确保信息传输的效率，例如：故障信息单独传输可以支撑最多15个故障传输；描述信息可以对产品代号、版本号等进行详细描述，如果用传统设计方法，会有数据太长、效率太低等问题。在测试时，故障信息、工作信息、内存信息和描述信息分时发出，达到了并行多任务的目的，可以提升系统工作的灵活性；进入飞控后，则只传输工作指令与工作状态反馈，又确保了正常工作的可靠性。
本发明的主要技术方案是通过将通讯数据分为四类，同时将通讯周期划分为四各时间片，各类数据不会互相冲突，以兼顾数据通讯的灵活性和可靠性。
本发明主要打破了传统通讯协议中只能传输单包数据的限制，将单包数据扩展为设备故障信息、工作信息、内存信息、描述信息四类数据。这种分类可以确保信息传输的效率，例如：故障信息单独传输可以支撑最多15个故障传输；描述信息可以对产品代号、版本号等进行详细描述，如果用传统设计方法，会有数据太长、效率太低等问题。于此同时，设计分时传输方式，解除了协议中不同类型数据对通讯带宽需求的耦合，使得不同类型的指令以及反馈数据拥有各自专用的时间片资源，彼此的通讯不会发生冲突。通讯的可靠性得到提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种弹载设备分时通讯协议设计方法，其特征在于，包括：
第一步：将需要发送的指令以及反馈数据包分为四类数据，分类覆盖产品健康状态监测、产品功能实现与控制、内存状况监测以及设备信息查询；
第二步：设计系统通讯周期以及时间片长度，依据系统的性能指标要求，确定通讯周期，将每一个通讯周期划分为四个等长的时间片；
第三步：设计各类指令以及反馈数据包的通讯时机；
第四步：设计四类指令及反馈数据包的时间片顺序；
当需要发送某一指令以及反馈数据包时，只能在每一通讯周期内其专有的时间片进行通讯，当不需要发送此类指令以及反馈数据包时，则此时间片轮空。
2.如权利要求1所述的弹载设备分时通讯协议设计方法，其特征在于，在测试时，版本信息、故障信息、工作信息以及内存查询信息分时通讯；在工作时，进入飞控后，只传输工作指令与信息。
3.如权利要求1所述的弹载设备分时通讯协议设计方法，其特征在于，四类数据的指令和反馈的编排方法，包括：定义第一个字为帧标识，用以表示此数据包属于是四类数据中的哪一类数据；第二个字为头字，用以约定此包数据解读格式；第三个字为设备信息，填写参与通讯的子设备编号，实现单控制计算机与多个子设备的并行协同工作；之后可以依据实际工作需求定义数据；最后一个字填写数据校验和。
4.如权利要求1所述的弹载设备分时通讯协议设计方法，其特征在于，通讯周期为20ms，分为4个长度为5ms的时间片，分别进行4类指令及反馈数据包的通讯。
5.如权利要求1所述的弹载设备分时通讯协议设计方法，其特征在于，第三步中，当存在故障时，控制计算机发送故障查询指令，分设备在收到故障查询指令时发送故障反馈数据包；控制计算机通讯建立后断电前全程定周期发送设备工作指令，分设备工作时全程定周期发送工作状态反馈数据包；在测试时才进行设备内存查询指令和内存查询反馈的通讯；在通讯建立后，正常工作开始前才进行设备描述查询指令和描述查询反馈的通讯。
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