【摘要】：1553B是一種通用的航空總線,目前的最高傳輸速率僅為1Mbps,已經(jīng)越來(lái)越難以滿足現(xiàn)代電子設(shè)備數(shù)據(jù)吞吐量不斷提高的要求。通過(guò)提高1553B總線的傳輸速率可以解決這一問(wèn)題,如將系統(tǒng)時(shí)鐘頻率提高到2MHz、4MHz甚至更高。但鑒于1553B總線的特殊結(jié)構(gòu)和苛刻的應(yīng)用環(huán)境,在新的標(biāo)準(zhǔn)制定前應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的理論分析和仿真驗(yàn)證。 本文在充分理解現(xiàn)有1553B總線標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)電磁學(xué)及信號(hào)完整性(SI)的相關(guān)知識(shí),首先對(duì)構(gòu)成1553B總線系統(tǒng)的分立元件(變壓器、雙絞線、遠(yuǎn)程終端)進(jìn)行了建模;然后按照1553B總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立了兩終端及多終端下的系統(tǒng)模型;最后討論了當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率提高到2MHz時(shí),1553B協(xié)議中若干電氣規(guī)范的修改意見(jiàn)。通過(guò)仿真和測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)比表明,此種建模方法是準(zhǔn)確可行的。此方法為制定在硬件環(huán)境不變的情況下,2/4Mbps甚至更高速率下的1553B總線標(biāo)準(zhǔn)提供了一種仿真分析方案。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP336
【圖文】：

圖 2.1 曼徹斯特編碼方式2.1.2 字格式1553B 協(xié)議中規(guī)定的有效字分為命令字、數(shù)據(jù)字和狀態(tài)字三種類型，每個(gè)長(zhǎng)度為 20 位。由于它們?cè)诮K端握手應(yīng)答式的通信方式中所起的作用不同，所一位的含義也不盡相同，如圖 2.2 所示。從圖中可以看出不管是命令字、狀態(tài)還是數(shù)據(jù)字，它們的前 3 位都是同步頭，這是為了使得數(shù)據(jù)收發(fā)同步而設(shè)計(jì)具體來(lái)看，命令字由同步頭、遠(yuǎn)程終端地址字段、發(fā)送/接收位（T/R）、子方式字段、數(shù)據(jù)字計(jì)數(shù)/方式代碼字段及奇偶校檢位（P）組成；數(shù)據(jù)字由同數(shù)據(jù)字段和奇偶校驗(yàn)位組成；狀態(tài)字由同步頭、遠(yuǎn)程終端地址字段、消息差測(cè)試手段位、服務(wù)請(qǐng)求位、備用位、廣播命令接收位、忙位、子系統(tǒng)標(biāo)志位態(tài)總線控制接收位、終端標(biāo)志位及奇偶校驗(yàn)位組成[6]。通常一條消息就可以看成是一個(gè)數(shù)據(jù)包，消息以命令字開(kāi)始，狀態(tài)字結(jié)中間還包含若干個(gè)數(shù)據(jù)字。一次標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始于總線控制器或者遠(yuǎn)程向掛在同一條總線上的另一終端（目標(biāo)終端）發(fā)送一個(gè)有效的命令，通知目

如圖 2.3 所示，命令字和狀態(tài)字同步頭是一個(gè)非常規(guī)的曼徹斯特碼，它占鐘周期（位時(shí)），第一個(gè)周期內(nèi)保持高電平，第二個(gè)周期內(nèi)發(fā)生一次邏輯第三個(gè)周期內(nèi)保持低電平。數(shù)據(jù)字的同步頭如圖 2.4 所示，它也是一個(gè)非徹斯特碼，只不過(guò)前 3/2 位時(shí)總線上是低電平，后 3/2 位時(shí)總線上是高電頭的這種表示方式是為了終端接收器檢測(cè)的需要，一個(gè)正常的數(shù)據(jù)過(guò)后的 1553B 接口邏輯如果檢測(cè)到大于 1 個(gè)位時(shí)的高電平（或低電平）時(shí)則頭有效，并在同步頭過(guò)后進(jìn)行時(shí)鐘分離和碼型變換[7]。對(duì)于命令字和狀態(tài)，如果該同步頭前后位均為邏輯 0（0 → 1），則同步頭發(fā)生高到低的跳變別為 2 個(gè)位時(shí)的高電平和低電平；對(duì)于數(shù)據(jù)字同步頭，如果該同步頭前邏輯 1（1 → 0），則同步頭發(fā)生低到高的跳變前后將分別有 2 個(gè)位時(shí)的低電平。

圖 2.5 消息格式2.2 數(shù)據(jù)總線的特性通常，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線（UTP：Unshielded Twisted Pair）絞線（STP：Shielded Twisted Pair）兩大類[9]。屏蔽線的芯線外面裹有一編織的屏蔽層，使用時(shí)屏蔽層接地，可以有效地隔離外界雜波干擾，以信號(hào)的傳遞質(zhì)量。屏蔽雙絞線的芯線是對(duì)絞的，傳輸差分信號(hào)時(shí)兩芯線向相反的電流，互為返回路徑，產(chǎn)生的互感可以抵消一部分自感，有效了地彈和 EMI。1553B 協(xié)議規(guī)定，連接各終端的主電纜及短截線均是屏蔽雙絞線，Z0為 70.0~85.0Ω，線間分布電容小于 100.0pF/m，功率損耗不超過(guò) 0.05d議中沒(méi)有規(guī)定主電纜長(zhǎng)度的具體范圍，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)需要把主電纜長(zhǎng)個(gè)數(shù)以及短截線的長(zhǎng)度等因素綜合考慮，以保證系統(tǒng)的可靠性。通用的網(wǎng)絡(luò)配置如圖 2.6 所示，在主電纜的兩端連接有匹配電阻，以減小反射。纜上沒(méi)有接終端，那么主電纜可以看成是無(wú)限長(zhǎng)的沒(méi)有反射的傳輸線。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 鄭朵英;脈沖變壓器的分析與應(yīng)用[J];四川郵電技術(shù);1987年03期

本文編號(hào)：2744829