一種用于ISA總線計算機1553B接口模塊的設計

引言

　　MIL-STD-1553B數據通信技術已被航空、航海乃至裝甲武器系統所接納，其技術從1553B總線通信接口的設計到構造大的通信應用系統已被眾多設計師所掌握。但是由于傳統的MIL－STD-1553B總線通信接口模塊結構復雜，功能龐大(邏輯框圖如圖1所示)，使得該模塊的成本很高，有礙于新系統的設計、開發(fā)、仿真與研究，目前該技術的應用被局限在軍工項目中。在工業(yè)控制領域，實驗室裝配等方面由于接口模塊成本的因素，還沒有很好地應用起來。為了迅速充實該領域，需要一種能滿足應用、價廉的可插入通用IBM-PC或工業(yè)控制機的1553B－小型、集成、開發(fā)、仿真(以下簡稱1553B－SIDE)裝置，用于各種類型的MIL-STD-1553B通信系統的開發(fā)與仿真。

圖1　傳統總線模塊邏輯框圖

　　美國DDC公司的IDEA(以下簡稱DDC－IDEA)卡是當今較為先進的MIL—STD—1553B集成、開發(fā)、仿真、模擬產品。該產品功能齊全，使用方便，但是價格很高。1553B—SIDE是依據DDC—IDEA卡的部分常用功能并結合現有的條件、市場行情為原則進行設計。其應用對象是1553B通信系統的開發(fā)與仿真，裝配1553B通信實驗室以及工業(yè)控制領域。

1　1553—SIDE邏輯結構

　　1553—SIDE包含硬件和軟件兩部分的內容，軟件在下面第3節(jié)中介紹。
　　1553—SIDE由四部分組成，邏輯框圖如圖2。

圖2　1553B—SIDE邏輯框圖

1.1　1553B部分

　　1553B部分可完成數據串／并、并／串轉換、MachesterⅡ碼編譯碼、同步頭的產生與控制、RT狀態(tài)字的自動響應、地址的自動識別、各種消息格式和方式代碼的總線傳輸、消息傳輸錯誤檢測，完成電平轉換功能以及直接耦合或變壓器耦合選擇功能。

1.2　存儲器部分

　　存儲器是ISA總線主機與1553—SIDE之間交換信息的媒介，或者稱為雙向數據緩沖區(qū)，用于存放相關數據結構和發(fā)送接收的數據。

1.3　控制器部分

　　控制器由可擦除的可編程邏輯門陣列EP5130芯片完成，它包括了1553—SIDE的譯碼邏輯、ISA總線主機與1553—SIDE訪問RAM仲裁邏輯以及中斷ISA總線主機的支持邏輯電路。

1.4　緩沖隔離器部分

　　緩沖隔離器用于數據，地址的緩沖與隔離。它將ISA總線主機與1553—SIDE的內總線隔離開來，使兩者能夠實時地并行處理各自的數據。

2　1553—SIDE主要功能及技術指標

　　航空電子通信系統按網絡層次可分為五層，1553—SIDE完成四層，即驅動層、傳輸層、數據鏈路層和物理層，其中1553—SIDE硬件完成數據鏈路層和物理層的功能，通信軟件完成傳輸層和驅動層的功能，應用層由駐留在IBM—PC主機上的應用軟件完成。

2.1　1553—SIDE主要性能

　　a. 1553—SIDE采用BC／RT／MT一體化設計方案，由軟件選擇使用；
　　b. 滿足MIL—STD—1553B標準的各種消息傳輸，方式指令、狀態(tài)位的技術要求；
　　c. 1553—SIDE與1553B總線(網纜)耦合方式為可選的變壓器耦合或直接耦合，支持雙余度總線結構，其電氣特性滿足MIL—STD—1553B標準；
　　d. 1553—SIDE與IBM／PC的數據交換通過32K×16位偽雙口存貯器完成；
　　e. 1553—SIDE向ISA總線主機提供兩級中斷信號。