MIL-STD-1553- MIL-STD-1553

MIL-STD-1553 er en militær standard publisert av USAs forsvarsdepartement som definerer de mekaniske , elektriske og funksjonelle egenskapene til en seriell databuss . Den ble opprinnelig designet som en avionisk databuss for bruk med militær flyelektronikk , men har også blitt vanlig i undersystemer om bord på datahåndtering (OBDH), både militære og sivile. Den har flere (vanligvis to) redundante balanserte linjefysiske lag, et (differensial) nettverksgrensesnitt , tidsdelingsmultipleksering , halv dupleks kommando/responsprotokoll, og kan håndtere opptil 30 eksterne terminaler (enheter). En versjon av MIL-STD-1553 som bruker optisk kabling i stedet for elektrisk er kjent som MIL-STD-1773 .

MIL-STD-1553 ble først utgitt som en amerikansk luftvåpenstandard i 1973, og ble først brukt på F-16 Falcon jagerfly. Andre flydesign fulgte raskt etter, inkludert F/A-18 Hornet , AH-64 Apache , P-3C Orion , F-15 Eagle og F-20 Tigershark . Det er nå mye brukt av alle grener av det amerikanske militæret og av NASA . Utenfor USA har det blitt adoptert av NATO som STANAG 3838 AVS. STANAG 3838, i form av UK MoD Def-Stan 00-18 Part 2, brukes på Panavia Tornado ; BAE Systems Hawk (Mk 100 og senere); og mye, sammen med STANAG 3910 - "EFABus", på Eurofighter Typhoon . Saab JAS 39 Gripen bruker MIL-STD-1553B. Den russiske MiG-35 bruker også MIL-STD-1553. MIL-STD-1553 blir erstattet på noen nyere amerikanske design av IEEE 1394 .

Revisjoner

MIL-STD-1553B, som erstattet den tidligere spesifikasjonen MIL-STD-1553A fra 1975, ble utgitt i 1978. Den grunnleggende forskjellen mellom 1553A og 1553B revisjoner er at i sistnevnte er alternativene definert i stedet for å bli overlatt til brukeren å definere etter behov. Det ble funnet at når standarden ikke definerte et element, var det ingen koordinering i bruken. Maskinvare og programvare måtte redesignes for hver ny applikasjon. Det primære målet med 1553B var å gi fleksibilitet uten å lage nye design for hver ny bruker. Dette ble oppnådd ved å spesifisere de elektriske grensesnittene eksplisitt slik at elektrisk kompatibilitet mellom design fra forskjellige produsenter kan garanteres.

Seks endringsmeldinger til standarden har blitt publisert siden 1978. For eksempel endret varsel 2 i 1986 dokumentets tittel fra "Aircraft internal time division command/response multiplex data bus" til "Digital time division command/response multiplex data bus ".

MIL-STD-1553C er den siste revisjonen som ble gjort i februar 2018.

Standarden MIL-STD-1553 opprettholdes nå av både det amerikanske forsvarsdepartementet og Aerospace-grenen til Society of Automotive Engineers .

Fysisk lag

En enkelt buss består av et trådpar med 70–85 Ω impedans ved 1 MHz. Når en sirkulær kontakt brukes, brukes senterpinnen for det høye (positive) Manchester -tofasesignalet. Sendere og mottakere kobles til bussen via isolasjonstransformatorer, og stubforbindelser forgrener seg ved hjelp av et par isolasjonsmotstander og eventuelt en koblingstransformator. Dette reduserer virkningen av en kortslutning og sikrer at bussen ikke leder strøm gjennom flyet. En Manchester -kode brukes til å presentere både klokke og data på det samme trådparet og for å eliminere enhver DC -komponent i signalet (som ikke kan passere transformatorene). Den bithastighet er 1,0 megabit pr sekund (en bit per us ). Den kombinerte nøyaktigheten og langsiktige stabiliteten til bithastigheten er bare spesifisert til å være innenfor ± 0,1%; kortsiktig klokke stabilitet må være innenfor ± 0,01%. Topp-til-topp-utgangsspenningen til en sender er 18–27 V.

Bussen kan gjøres dobbelt eller tredobbelt redundant ved å bruke flere uavhengige trådpar, og deretter kobles alle enheter til alle busser. Det er bestemmelse om å utpeke en ny bussstyringscomputer i tilfelle feil på den nåværende hovedkontrolleren. Vanligvis overvåker hjelpemaskinen (e) flykontroll (e) hoveddatamaskinen og flysensorene via hoveddatabussen. En annen versjon av bussen bruker optisk fiber , som veier mindre og har bedre motstand mot elektromagnetisk interferens, inkludert EMP . Dette er kjent som MIL-STD-1773. "AS 1773" -implementeringen har en dobbel hastighet på 1 Mbit/s eller 20 Mbit/s.

Bussprotokoll

Et MIL-STD-1553 multiplex databussystem består av en busskontroller (BC) som styrer flere eksterne terminaler (RT) som alle er koblet sammen av en databuss som gir en enkelt datasti mellom busskontrolleren og alle de tilknyttede eksterne terminalene. Det kan også være en eller flere bussmonitorer (BM); imidlertid har bussmonitorer spesifikt ikke lov til å delta i dataoverføringer, og brukes bare til å fange eller registrere data for analyse osv. I redundante bussimplementeringer brukes flere databusser for å gi mer enn én datasti, dvs. dobbel redundant databuss, tri-redundant databuss, etc. Alle overføringer til databussen er tilgjengelige for BC og alle tilkoblede RT-er. Meldinger består av ett eller flere 16-biters ord (kommando, data eller status). De 16 bitene som består av hvert ord, overføres ved hjelp av Manchester-kode , hvor hver bit overføres som en 0,5 μs høy og 0,5 μs lav for en logisk 1 eller en lav-høy sekvens for en logisk 0 . Hvert ord går foran med en 3 μs synkroniseringspuls (1,5 μs lav pluss 1,5 μs høy for dataord og det motsatte for kommando- og statusord, som ikke kan forekomme i Manchester -koden) og etterfulgt av en merkelig paritetsbit . Nesten hvert ord kan betraktes som et 20-biters ord: 3 bit for synkronisering, 16 bit for nyttelast og 1 bit for odd paritetskontroll. Ordene i en melding blir overført kontinuerlig, og det må være minst 4 μs mellomrom mellom meldingene. Imidlertid kan dette gapet mellom meldinger være, og er ofte mye større enn 4 μs, til og med opptil 1 ms med noen eldre busskontrollere. Enheter må begynne å overføre svaret til en gyldig kommando innen 4–12 μs og anses å ikke ha mottatt en kommando eller melding hvis ingen respons har startet innen 14 μs.

All kommunikasjon på bussen er under kontroll av busskontrolleren ved hjelp av kommandoer fra BC til RT -ene for å motta eller sende. Ordrekkefølgen, (formen på notasjonen er <originator>.<word_type(destination)>og er en notasjon som ligner på CSP ), for overføring av data fra BC til en terminal er

master.command (terminal) → terminal.status (master) → master.data (terminal) → master.command (terminal) → terminal.status (master)

og for terminal til terminal kommunikasjon er

master.command (terminal_1) → terminal_1.status (master) → master.command (terminal_2) → terminal_2.status (master) → master.command (terminal_1) → terminal_1.data (terminal_2) → master.command (terminal_2) → terminal_2 .status (master)

Dette betyr at under en overføring starter all kommunikasjon av busskontrolleren, og en terminalenhet kan ikke starte en dataoverføring alene. I tilfelle av en RT til RT-overføring er sekvensen som følger: En applikasjon eller funksjon i delsystemet bak RT-grensesnittet (f.eks. RT1) skriver dataene som skal overføres til en bestemt (send) underadresse (databuffer) ). Tidspunktet da disse dataene skrives til underadressen, er ikke nødvendigvis knyttet til tidspunktet for transaksjonen, selv om grensesnittene sikrer at delvis oppdaterte data ikke overføres. Buss-kontrolleren kommanderer RT-en som er destinasjonen for dataene (f.eks. RT2) for å motta dataene på en spesifisert (motta) data-subadresse og kommandoer deretter RT1 til å sende fra send-sub-adressen som er spesifisert i kommandoen. RT1 sender et statusord, som indikerer gjeldende status og dataene. Busskontrolleren mottar RT1s statusord, og ser at overføringskommandoen er mottatt og utført uten problemer. RT2 mottar dataene på den delte databussen og skriver dem inn i den angitte mottaksundertaksadressen og sender sitt statusord. En applikasjon eller funksjon på delsystemet bak det mottakende RT -grensesnittet kan da få tilgang til dataene. Tidspunktet for denne lesningen er ikke nødvendigvis knyttet til overføringens. Busskontrolleren mottar RT2s statusord og ser at mottakskommandoen og dataene er mottatt og utført uten problemer.

Hvis imidlertid enten RT ikke sender statusen eller de forventede dataene eller indikerer et problem gjennom innstillingen av feilbiter i statusordet, kan busskontrolleren prøve overføringen på nytt. Flere alternativer er tilgjengelige for slike forsøk, inkludert en umiddelbar forsøk (på den andre databussen til et redundant par databusser) og et forsøk senere (på samme buss) i sekvensen av overføringer.

Sekvensene sikrer at terminalen fungerer og er i stand til å motta data. Statusordet på slutten av en dataoverføringssekvens sikrer at dataene er mottatt og at resultatet av dataoverføringen er akseptabelt. Det er denne sekvensen som gir MIL-STD-1553 sin høye integritet.

Imidlertid spesifiserer standarden ingen spesiell timing for en bestemt overføring - det er opp til systemdesignerne. Generelt (slik det gjøres på de fleste militære fly), har busskontrolleren en plan for overføringer som dekker de fleste overføringer, ofte organisert i en større ramme eller større syklus, som ofte er delt inn i mindre sykluser. I en slik syklisk utførelsesplanstruktur skjer overføringer som skjer i hver mindre syklus (frekvensgruppe 1) med den høyeste frekvensen, vanligvis 50 Hz, overføringer som skjer i hver annen mindre syklus, hvorav det er to grupper (takstgruppe 2.1 og 2.2) skjer med den nest høyeste frekvensen, f.eks. 25 Hz. På samme måte er det fire grupper (3.1, 3.2, 3.3 og 3.4) ved f.eks. 12,5 Hz og så videre. Derfor, hvor denne planleggingsstrukturen brukes, er overføringene alle ved harmonisk relaterte frekvenser, f.eks. 50, 25, 12,5, 6,25, 3,125 og 1,5625 Hz (for en hovedramme som består av 32 mindre sykluser ved 50 Hz). Selv om RT -er ikke kan starte en overføring direkte på egen hånd, inkluderer standarden en metode for når en RT trenger å overføre data som ikke automatisk planlegges av buss -kontrolleren. Disse overføringene kalles ofte acykliske overføringer ettersom de er utenfor strukturen som brukes av den sykliske lederen. I denne sekvensen ber en RT om overføring gjennom en bit i statusordet, Service Request -biten. Vanligvis får dette Busskontrolleren til å sende en kommando for overføring av vektorordmodus. Men der en RT bare har en mulig asyklisk overføring, kan busskontrolløren hoppe over denne delen. Vektorordet overføres av RT som et enkelt 16-biters dataord. Formatet til dette vektorordet er ikke definert i standarden, så systemdesignerne må spesifisere hvilke verdier fra hva RT betyr hva handlingen Bus -kontrolleren skal utføre. Dette kan være å planlegge en acyklisk overføring enten umiddelbart eller på slutten av den nåværende mindre syklusen. Dette betyr at busskontrolleren må avstemme alle eksterne terminaler som er koblet til databussen, vanligvis minst en gang i en større syklus. RT-er med funksjoner med høyere prioritet (for eksempel de som betjener flyets kontrollflater) blir pollet oftere. Funksjoner med lavere prioritet blir spurt sjeldnere.

Seks typer transaksjoner er tillatt mellom BC og en spesifikk RT eller mellom busskontrolleren og et par RT:

Figur 6: Informasjonsoverføringsformater
  1. Kontroller til RT -overføring . Busskontrolleren sender ett 16-biters mottakskommandoord, umiddelbart etterfulgt av 1 til 32 16-biters dataord. Den valgte eksterne terminalen sender deretter et enkelt 16-biters statusord.
  2. RT til kontrolleroverføring . Busskontrolleren sender ett kommandoord for overføring til en ekstern terminal. Fjernterminalen sender deretter et enkelt statusord, umiddelbart etterfulgt av 1 til 32 ord.
  3. RT til RT overføringer . Busskontrolleren sender ut et mottakskommandoord umiddelbart etterfulgt av ett kommandoord for overføring. Den sendende eksterne terminalen sender et statusord umiddelbart etterfulgt av 1 til 32 dataord. Den mottakende terminalen sender deretter sitt statusord.
  4. Kommando for modus uten dataord . Busskontrolleren sender ett kommandoord med en underadresse på 0 eller 31 som angir en kommando for moduskode. Fjernterminalen reagerer med et statusord.
  5. Moduskommando med dataord (overføring) . Busskontrolleren sender ett kommandoord med en underadresse på 0 eller 31 som betyr en kommando for moduskode. Fjernterminalen reagerer med et statusord umiddelbart etterfulgt av et enkelt dataord.
  6. Kommando for modus med dataord (motta) . Busskontrolleren sender ett kommandoord med en underadresse på 0 eller 31 som betyr en kommando for moduskode-typen umiddelbart etterfulgt av et enkelt dataord. Fjernterminalen reagerer med et statusord.

MIL-STD-1553B introduserte også konseptet med valgfrie kringkastingsoverføringer, der data sendes til alle RT-er som implementerer alternativet, men som ingen RT-er reagerer på, da dette ville forårsake konflikter på bussen. Disse kan brukes der de samme dataene sendes til flere RT -er, for å redusere antall transaksjoner og dermed redusere belastningen på databussen. Mangelen på eksplisitte svar fra RT-ene som mottar disse sendingene betyr imidlertid at disse overføringene ikke kan prøves automatisk på nytt hvis det oppstår en feil i transaksjonen.

Fire typer kringkastingstransaksjoner er tillatt mellom BC og alle dyktige RT -er:

Figur 7: Formidle informasjonsoverføringsformater
  1. Kontroll til overføring (RT) . Busskontrolleren sender ett mottakskommandoord med en terminaladresse 31 som betyr en kommando for kringkastingstype, umiddelbart etterfulgt av 0 til 32 dataord. Alle eksterne terminaler som implementerer sendinger, godtar dataene, men ingen eksterne terminaler vil svare.
  2. RT til RT (s) Overføringer . Busskontrolleren sender ut et mottakskommandoord med en terminaladresse 31 som betyr en kommando for kringkastingstype, umiddelbart etterfulgt av en sendekommando. Den sendende eksterne terminalen sender et statusord umiddelbart etterfulgt av 1 til 32 dataord. Alle eksterne terminaler som implementerer sendinger, godtar dataene, men ingen eksterne terminaler vil svare.
  3. Kommando for modus uten dataord (kringkasting) . Busskontrolleren sender ett kommandoord med en terminaladresse 31 som betyr en kommando for kringkastingstype og en underadresse på 0 eller 31 som angir en kommando for moduskode. Ingen eksterne terminaler vil svare.
  4. Kommando for modus med dataord (kringkasting) . Busskontrolleren sender ett kommandoord med en terminaladresse 31 som betyr en kommando for kringkastingstype og en underadresse på 0 eller 31 som angir en kommando for moduskode, umiddelbart etterfulgt av ett dataord. Ingen eksterne terminaler vil svare.

Kommandoordet er bygget som følger. De første 5 bitene er Remote Terminal -adressen (0–31). Den sjette biten er 0 for mottak eller 1 for overføring. De neste 5 bitene angir plasseringen (deladressen) for å lagre eller hente data på terminalen (1–30). Vær oppmerksom på at deladressene 0 og 31 er reservert for moduskoder. De siste 5 bitene angir antall ord du kan forvente (1–32). Alle nullbiter angir 32 ord. Når det gjelder en moduskode, angir disse bitene moduskodenummeret (f.eks. Start selvtest og overfør BIT -ord).

Kommandoordbruk
Adresse for ekstern terminal (0 - 31) Motta eller overfør Plassering (underadresse) til data (1 - 30) Antall ord du kan forvente (1 - 32)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1. 3 14 15 16

Statusordet avkoder som følger. De første 5 bitene er adressen til den eksterne terminalen som svarer. Resten av ordet er betingelser for enkeltbiter, med noen biter reservert. En 'en' -tilstand indikerer at tilstanden er sann. Mer enn én betingelse kan være sant samtidig.

Statusordbitbruk
Ekstern terminaladresse Meldingsfeil Instrumentering Serviceforespørsel Reservert Broadcast Cmd mottatt Travelt Delsystemflagg Dynamisk bussaksept Terminalflagg
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1. 3 14 15 16

Bildet nedenfor eksemplifiserer mange av protokollen og fysiske lagkonseptene forklart ovenfor. For eksempel har RT -adressen i Command Word en verdi på 0x3 (i området 0 til 31). Den sjette biten er 1, som indikerer en overføring fra RT. Deladressen er 0x01. De siste 5 bitene indikerer antall ord du kan forvente tar en verdi på 1, som matches av enkeltdataordet (verdi 0x2) etter statusordet.

Som forklart ovenfor, må enheter begynne å overføre svaret til en gyldig kommando innen 4–12 mikrosekunder. I eksemplet er responstiden 8,97 oss, derfor innenfor spesifikasjonene. Dette betyr at Remote Terminal (RT) nummer 3 har svart på Bus Controller -spørringen etter 8.97 oss. Amplituden til forespørselen er lavere enn amplituden til responsen fordi signalet blir sonderet på et sted nærmere den eksterne terminalen.

I statusordet er de første 5 bitene adressen til den eksterne terminalen som svarer, i dette tilfellet 0x3. En korrekt overføring viser den samme RT -adressen i kommandoordet som i statusordet.

En RT til BC -overføring, med 1 dataord

Konseptuell beskrivelse

Figur 1: Eksempel på MIL-STD-1553B Multiplex databussarkitektur

Figur 1 viser et eksempel MIL-STD-1553B system som består av:

  • overflødige MIL-STD-1553B busser
  • en busskontroller
  • en sikkerhetskopibuss -kontroller
  • en bussmonitor
  • en frittstående ekstern terminal med ett eller flere undersystemer som kommuniserer med den
  • et delsystem med en innebygd ekstern terminal

Busskontrolleren

Det er bare én busskontroller om gangen på en hvilken som helst MIL-STD-1553 buss. Den starter all meldingskommunikasjon over bussen.

Figur 1 viser 1553 databussdetaljer:

  • fungerer i henhold til en kommandoliste som er lagret i det lokale minnet
  • kommandoer de forskjellige fjernterminalene til å sende eller motta meldinger
  • tjener alle forespørsler den mottar fra eksterne terminaler
  • oppdager og gjenoppretter feil
  • fører en historie med feil

1553B -spesifikasjonen tilsier at alle enheter i systemet skal kobles til et redundant par busser for å gi en alternativ datasti i tilfelle skade eller feil på hovedbussen. Bussmeldinger kjører bare på en buss om gangen, bestemt av busskontrolløren.

Backup Bus Controller

Selv om det bare kan være én BC på bussen til enhver tid, gir standarden en mekanisme for overføring til en Backup Bus Controller (BBC) eller (BUBC), ved bruk av flagg i statusordet og moduskoder. Dette kan brukes i normal drift der overlevering skjer på grunn av en bestemt funksjon, f.eks. Overlevering til eller fra en BC som er ekstern til flyet, men koblet til bussen. Prosedyrer for overlevering under feil- og feilbetingelser innebærer vanligvis diskrete forbindelser mellom hoved- og backup -BC -er, og sikkerhetskopiering som overvåker handlingene til hoved BC under drift. For eksempel, hvis det er en langvarig hvil på bussen som indikerer at den aktive BC har mislyktes, vil den nest høyeste prioritet backup BC, angitt med de diskrete tilkoblingene, ta over og begynne å fungere som den aktive BC.

Bussmonitoren

En bussmonitor (BM) kan ikke overføre meldinger over databussen. Den viktigste rollen er å overvåke og registrere busstransaksjoner, uten å forstyrre driften av busskontrolleren eller RT -ene. Disse registrerte busstransaksjonene kan deretter lagres for senere off-line analyse.

Ideelt sett fanger og registrerer en BM alle meldinger som sendes over databussen 1553. Imidlertid kan registrering av alle transaksjonene på en travel databuss være upraktisk, så en BM er ofte konfigurert til å registrere et delsett av transaksjonene, basert på noen kriterier levert av applikasjonsprogrammet.

Alternativt brukes en BM sammen med en sikkerhetskopibuss -kontroller. Dette gjør det mulig for Backup Bus Controller å "treffe bakken", hvis den blir bedt om å bli den aktive busskontrolleren.

Fjernterminalen

En ekstern terminal kan brukes til å gi:

  • et grensesnitt mellom databussen MIL-STD-1553B og et tilknyttet delsystem
  • en bro mellom en MIL-STD-1553B buss og en annen MIL-STD-1553B buss.

For eksempel kan en ekstern terminal i et sporet kjøretøy hente data fra et treghetsnavigasjonssystem, og sende disse dataene over en 1553 databuss til en annen ekstern terminal for visning på et besetningsinstrument. Enklere eksempler på eksterne terminaler kan være grensesnitt som slår på frontlysene, landingslysene eller varslerne i et fly.

Testplaner for eksterne terminaler:

Den RT Validering testplan er beregnet for utforming verifikasjon av fjerntliggende terminaler konstruert for å møte kravene til AS 15531 og MIL-STD-1553B med Merknad 2. Denne testplanen ble opprinnelig definert i MIL-HDBK-1553, Appendix A . Den ble oppdatert i MIL-HDBK-1553A, seksjon 100 . Testplanen vedlikeholdes nå av SAE AS-1A Avionic Networks-underutvalget som AS4111 .

Den RT Produksjonstestplan er et forenklet undergruppe av valideringstestplan og er beregnet for produksjonstesting av fjernterminaler. Denne testplanen vedlikeholdes av SAE AS-1A Avionic Networks-underutvalget som AS4112 .

Egenskaper for bussmaskinvare

Bussmaskinvaren omfatter (1) kabling, (2) busskoblinger, (3) terminatorer og (4) kontakter.

Kabling

Industrien har standardisert kabeltypen som en twinax -kabel med en karakteristisk impedans på 78 ohm , som er nesten midtpunktet i spesifikasjonsområdet på 70 til 85 ohm.

MIL-STD-1553B angir ikke lengden på kabelen. Den maksimale kabellengden er imidlertid direkte relatert til måleren på kabellederen og tidsforsinkelsen til det overførte signalet. En mindre leder demper signalet mer enn en større leder. Typisk forplantningsforsinkelse for en 1553B -kabel er 1,6 nanosekunder per fot. Dermed vil enden til ende 100-fots buss (30 m) ha en 160 nanosekund forplantningsforsinkelse, som er lik gjennomsnittlig stigningstid for et 1553B signal. Ifølge MIL-HDBK-1553A, når et signalets forplantningstidsforsinkelse er mer enn 50% av stignings- eller falltiden, er det nødvendig å vurdere overføringslinjeeffekter. Denne forsinkelsestiden er proporsjonal med den forplantede avstanden. Det må også tas hensyn til den faktiske avstanden mellom senderen og mottakeren, og de individuelle bølgeformegenskapene til senderne og mottakerne.

MIL-STD-1553B spesifiserer at den lengste stubblengden er 6,1 m for transformatorkoblede stubber, men kan overskrides. Uten stubber festet, ser hovedbussen ut som en uendelig lang transmisjonslinje uten forstyrrende refleksjoner. Når en stubbe legges til, lastes bussen og det oppstår et feil samsvar med resulterende refleksjoner. Graden av mismatch og signalforvrengning på grunn av refleksjoner er en funksjon av impedansen som presenteres av stubben og terminalinngangsimpedansen. For å minimere signalforvrengning er det ønskelig at stubben opprettholder høy impedans. Denne impedansen reflekteres tilbake til bussen. Samtidig må imidlertid impedansen holdes lav slik at tilstrekkelig signaleffekt vil bli levert til mottakerenden. Derfor er en avveining mellom disse motstridende kravene nødvendig for å oppnå det angitte signal-til-støy-forholdet og systemfeilhastigheten (for mer informasjon, se MIL-HDBK-1553A).

Stubbing

Figur 9: Databussgrensesnitt ved bruk av transformatorkobling

Hver terminal, RT, BC eller BM, er koblet til bussen gjennom en stubbe, dannet av en kabellengde av samme type som selve bussen. MIL-STD-1553B definerer to måter å koble disse stubbene til bussen: transformatorkoblede stubber og direktekoblede stubber. Transformakoblede stubber foretrekkes på grunn av deres feiltoleranse og bedre tilpassing til bussens impedans, og påfølgende reduksjon i refleksjoner, etc. Tillegget til MIL-STD-1553B (i avsnitt 10.5, Stubbing) sier "Den foretrukne metoden for stubbing er å bruke transformatorkoblede stubber ... Denne metoden gir fordelene med DC -isolasjon, økt avvisning av vanlig modus, en dobling av effektiv stubimpedans og feilisolering for hele stubben og terminalen. Direkte koblede stubber ... bør unngås hvis det er mulig. Direkte koblede stubber gir ingen DC -isolasjon eller vanlig modusavvisning for terminalen eksternt til delsystemet sitt. Videre vil enhver kortslutningsfeil mellom delsystemene [sic] interne isolasjonsmotstander (vanligvis på et kretskort) og hovedbussforbindelsen forårsake feil på hele det buss. Det kan forventes at når den direkte koblede stubblengden overstiger 0,5 meter, vil den begynne å forvride hovedbussbølgeformene. "

Bruken av transformatorkoblede stubber gir også forbedret beskyttelse for 1553 terminaler mot lynnedslag. Isolasjon er enda mer kritisk i nye komposittfly der flyets hud ikke lenger gir et iboende Faraday -skjold som var tilfellet med aluminiumskinnede fly.

I en transformatorkoblet stubbe bør lengden på stubbelkabelen ikke overstige 6,1 m, men dette kan overskrides "hvis installasjonskravene tilsier det." Koblingstransformatoren må ha et svingningsforhold på 1: 1,41 ± 3,0 prosent. Motstandene R må begge ha en verdi på 0,75 Zo ± 2,0 prosent, hvor Zo er den karakteristiske impedansen til bussen ved 1 MHz.

Figur 10: Databussgrensesnitt ved bruk av direkte kobling

I en direkte koblet stubbe bør lengden på stubbelkabelen ikke overstige 1 fot, men igjen kan dette overskrides hvis installasjonskravene tilsier det. Isolasjonsmotstandene R må ha en fast verdi på 55 ohm ± 2,0 prosent.

Busskoblinger

Stubber for RT, BC eller BM er vanligvis koblet til bussen gjennom koblingsbokser, som kan gi en enkelt eller flere stubforbindelser. Disse gir den nødvendige skjermingen (≥ 75 prosent), og for transformatorkoblede stubber inneholder koblingstransformatorene og isolasjonsmotstandene. De har to eksterne kontakter som bussen mates gjennom, og en eller flere eksterne kontakter som stubben eller stubbene kobles til. Disse stubbkontaktene bør ikke avsluttes med matchende motstander, men etterlates åpne kretser når de ikke brukes, med blankhett hvor det er nødvendig. En av busskontaktene kan avsluttes der busskoblingen er fysisk i enden av busskabelen, det vil si at det normalt ikke anses som vesentlig å ha en lengde på bussledningen mellom den siste busskoblingen og avslutningsmotstanden.

Kabelavslutning

Begge ender av bussen, enten den inkluderer en kobler eller en serie koblinger som er koblet sammen, må avsluttes (i henhold til MIL-STD-1553B) med "en motstand, lik den valgte kabelens nominelle karakteristiske impedans (Zo) ± 2,0 prosent. " Dette er vanligvis 78 ohm. Formålet med elektrisk avslutning er å minimere effekten av signalrefleksjoner som kan forårsake bølgeformforvrengning. Hvis avslutninger ikke brukes, kan kommunikasjonssignalet bli kompromittert og forårsake avbrudd eller periodiske kommunikasjonsfeil.

Koblinger

Standarden spesifiserer ikke tilkoblingstyper eller hvordan de skal være kablet, annet enn skjermingskrav, etc. I laboratoriemiljøer brukes ofte konsentriske twinax bajonettstilkoblinger . Disse kontaktene er tilgjengelige i standard ( BNC størrelse), miniatyr og sub-miniatyr størrelser. I implementeringer av militære fly brukes vanligvis MIL-DTL-5015 og MIL-DTL-38999 sirkulære kontakter .

Lignende systemer

DIGIBUS (eller Digibus ) er den franske ekvivalenten til MIL-STD-1553 og den ligner på MIL-STD-1553 i samme oppfatning av busskontroller, fjernkontroll, skjerm, samme overføringshastighet, men forskjellen er at DIGIBUS bruker separate lenker for data og kommandoer.

GJV289A er den kinesiske ekvivalenten til MIL-STD-1553.

GOST 26765.52-87 og GOST R 52070-2003 er henholdsvis sovjetiske og russiske ekvivalenter til MIL-STD-1553.

Utviklingsverktøy

Ved utvikling eller feilsøking for MIL-STD-1553 er undersøkelse av de elektroniske signalene nyttig. En logisk analysator med protokolldekodingsevne, også en bussanalysator eller protokollanalysator, er nyttige verktøy for å samle, analysere, dekode og lagre bølgeformene til høyhastighets elektroniske signaler.

Se også

Kilder

Referanser

Eksterne linker

  • MIL-STD-1553 , Digital Time Division Command/Response Multiplex Data Bus. USAs forsvarsdepartement, februar 2018.
  • MIL-STD-1773 , Fiber Optics Mechanization of a Aircraft Internal Time Division Command/Response Multiplex Data Bus. USAs forsvarsdepartement, oktober 1989.
  • MIL-STD-1553 Opplæring fra AIM, Avionics Databus Solutions, grensesnittkort for MIL-STD-1553/1760