衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)多總線融合接口設(shè)計
發(fā)布時間:2021-07-01 09:55
針對在軌模塊更換中在軌升級時可更換模塊接口受限的問題,分析了在軌升級時模塊更替對接口通用性的需求,基于衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)提出了一種新的融合總線的通用接口的設(shè)計并搭建了驗證平臺。該融合總線通用接口融合了4種常用通信總線,能夠同時掛接4種通信協(xié)議的模塊,適應(yīng)成熟的可更換模塊的通信接口,對我國衛(wèi)星在軌模塊更替以提高在軌升級衛(wèi)星功能有重要意義。
【文章來源】:航天器工程. 2020,29(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
起始條件和停止條件
根據(jù)表1中節(jié)點通信需求,制定總線工作方式,首先按照遙測數(shù)據(jù)2 s發(fā)送一次作為周期,周期開始總線進(jìn)入查詢狀態(tài),并在查詢狀態(tài)結(jié)束后進(jìn)入每0.2 s訪問遙控,執(zhí)行程控的循環(huán)中,2 s周期結(jié)束前進(jìn)行星上狀態(tài)信息采集,向遙測節(jié)點發(fā)送遙測數(shù)據(jù)包,更新傳回地面的遙測數(shù)據(jù),如圖5所示。此方式可以應(yīng)對絕大部分星上通信需求,但是有一個限制,如果某節(jié)點需要進(jìn)行不能間斷且超過0.2 s的通信,如果通信被打斷則會數(shù)據(jù)丟失甚至導(dǎo)致通信無效,如某些無緩存功能但數(shù)據(jù)量龐大的相機(jī)。查詢時間估計方式如下:SPI節(jié)點只能有一個,通信速率從100 kbit/s到最高30 Mbit/s,查詢時間最多0.5 ms;I2C節(jié)點每兩根線最多驅(qū)動8個節(jié)點,所以四線制接口一共最多16個I2C節(jié)點,通信速率為100~400 kbit/s,全部查詢需要的時間最多4 ms;1553B總線協(xié)議規(guī)定最多驅(qū)動31個節(jié)點,并且需要一組差分線通信和一組差分線備份,且有廣播模式,通信速率1 Mbit/s到4 Mbit/s,查詢時間低于1 ms,CAN總線協(xié)議規(guī)定最多驅(qū)動節(jié)點數(shù)能達(dá)110個,也是一組差分線通信和一組差分線備份,通信速率125~500 Mbit/s,同樣具有廣播模式,所以查詢時間也低于1 ms。所以融合總線查詢?nèi)康墓?jié)點所需的最大查詢時間小于7 ms。
中斷表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國外在軌服務(wù)系統(tǒng)最新發(fā)展(下)[J]. 王雪瑤. 國際太空. 2017(11)
[2]多總線融合Ad Hoc組網(wǎng)技術(shù)[J]. 陳錦旗,蔡堅勇,廖曉東,鄭華,石慧玲,童飛揚(yáng),陳玉思. 計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(11)
[3]基于I2C總線的多路負(fù)載電流及功率測量模塊的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 姜涵. 電腦知識與技術(shù). 2015(23)
[4]面向在軌模塊更換的高級信號接口模塊設(shè)計研究[J]. 杜娟,張孝君. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2014(24)
[5]在軌模塊更換技術(shù)綜述[J]. 楊小川,張海波,李政江. 裝備制造技術(shù). 2012(10)
[6]多現(xiàn)場總線融合的實時中間件的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 趙花蕊,周改會,周兵,郗閩軍. 計算機(jī)工程與設(shè)計. 2010(02)
[7]基于LXI的多總線融合的自動測試系統(tǒng)[J]. 程進(jìn)軍,肖明清. 微計算機(jī)信息. 2008(01)
碩士論文
[1]皮衛(wèi)星柔性綜合電子系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 褚佳承.浙江大學(xué) 2018
[2]基于FPGA的通用總線動態(tài)可重構(gòu)設(shè)計[D]. 李淵.南京航空航天大學(xué) 2015
本文編號:3258922
【文章來源】:航天器工程. 2020,29(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
起始條件和停止條件
根據(jù)表1中節(jié)點通信需求,制定總線工作方式,首先按照遙測數(shù)據(jù)2 s發(fā)送一次作為周期,周期開始總線進(jìn)入查詢狀態(tài),并在查詢狀態(tài)結(jié)束后進(jìn)入每0.2 s訪問遙控,執(zhí)行程控的循環(huán)中,2 s周期結(jié)束前進(jìn)行星上狀態(tài)信息采集,向遙測節(jié)點發(fā)送遙測數(shù)據(jù)包,更新傳回地面的遙測數(shù)據(jù),如圖5所示。此方式可以應(yīng)對絕大部分星上通信需求,但是有一個限制,如果某節(jié)點需要進(jìn)行不能間斷且超過0.2 s的通信,如果通信被打斷則會數(shù)據(jù)丟失甚至導(dǎo)致通信無效,如某些無緩存功能但數(shù)據(jù)量龐大的相機(jī)。查詢時間估計方式如下:SPI節(jié)點只能有一個,通信速率從100 kbit/s到最高30 Mbit/s,查詢時間最多0.5 ms;I2C節(jié)點每兩根線最多驅(qū)動8個節(jié)點,所以四線制接口一共最多16個I2C節(jié)點,通信速率為100~400 kbit/s,全部查詢需要的時間最多4 ms;1553B總線協(xié)議規(guī)定最多驅(qū)動31個節(jié)點,并且需要一組差分線通信和一組差分線備份,且有廣播模式,通信速率1 Mbit/s到4 Mbit/s,查詢時間低于1 ms,CAN總線協(xié)議規(guī)定最多驅(qū)動節(jié)點數(shù)能達(dá)110個,也是一組差分線通信和一組差分線備份,通信速率125~500 Mbit/s,同樣具有廣播模式,所以查詢時間也低于1 ms。所以融合總線查詢?nèi)康墓?jié)點所需的最大查詢時間小于7 ms。
中斷表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國外在軌服務(wù)系統(tǒng)最新發(fā)展(下)[J]. 王雪瑤. 國際太空. 2017(11)
[2]多總線融合Ad Hoc組網(wǎng)技術(shù)[J]. 陳錦旗,蔡堅勇,廖曉東,鄭華,石慧玲,童飛揚(yáng),陳玉思. 計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(11)
[3]基于I2C總線的多路負(fù)載電流及功率測量模塊的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 姜涵. 電腦知識與技術(shù). 2015(23)
[4]面向在軌模塊更換的高級信號接口模塊設(shè)計研究[J]. 杜娟,張孝君. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2014(24)
[5]在軌模塊更換技術(shù)綜述[J]. 楊小川,張海波,李政江. 裝備制造技術(shù). 2012(10)
[6]多現(xiàn)場總線融合的實時中間件的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 趙花蕊,周改會,周兵,郗閩軍. 計算機(jī)工程與設(shè)計. 2010(02)
[7]基于LXI的多總線融合的自動測試系統(tǒng)[J]. 程進(jìn)軍,肖明清. 微計算機(jī)信息. 2008(01)
碩士論文
[1]皮衛(wèi)星柔性綜合電子系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 褚佳承.浙江大學(xué) 2018
[2]基于FPGA的通用總線動態(tài)可重構(gòu)設(shè)計[D]. 李淵.南京航空航天大學(xué) 2015
本文編號:3258922
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