MIL-STD-1553

Le MIL-STD-1553 est le militaire standard édité par le Département de la Défense des Etats-Unis de qui définit le mécanique, le électrique et les caractéristiques fonctionnelles d'un bus de données périodique de du . Il a été à l'origine conçu pour l'usage avec l'avionique militaire , mais est également devenu utilisé généralement dans des sous-systèmes de manipulation de données à bord (OBDH) de vaisseau spatial, militaires et civils. Il comporte une canalisation d'équilibrage superflue duelle de couche physique de , l'interface de réseau de d'a (différentiel ) , le multiplexage par partage du temps , le protocole semi-duplex de commande/réponse et les jusqu'à 31 terminaux à distance (dispositifs). Il a été édité la première fois comme norme de l'Armée de l'Air des États-Unis de dans le 1973 , et a été employé la première fois sur les chasseurs du faucon de combat de F-16 de . Il est employé couramment maintenant par toutes les branches du États-Unis militaire et a été adopté par NATO comme STANAG 3838 AVS de . MIL-STD-1553 est remplacé sur quelques plus nouvelles conceptions des États-Unis par le câble d'incendie .

Révisions

MIL-STD-1553B, qui a remplacé les spécifications 1975 début MIL-STD-1553A, a été édité en 1978. La différence de base entre les révisions 1553A et 1553B est celle dans ce dernier, les options sont définies plutôt qu'étant parti pour que l'utilisateur définisse au besoin. On l'a constaté que quand la norme n'a pas défini un article, il n'y avait aucune coordination dans son utilisation. Le matériel et le logiciel ont dû être remodelés pour chaque nouvelle application. Le but primaire du 1553B était de fournir la flexibilité sans créer de nouvelles conceptions pour chaque nouvel utilisateur. Ceci a été accompli en spécifiant les interfaces électriques explicitement de sorte que la compatibilité électrique entre les conceptions par différents fabricants ait pu être assurément.

Cinq notifications de changement à la norme ont été éditées depuis 1978. Par exemple, la notification de changement 2 dans 1986 a changé le titre du document du " ; Bus" multiplex interne de données de commande/réponse de division de temps d'avions ; au " ; Bus" multiplex de données de commande/réponse de division de temps de Digitals ;.

La norme MIL-STD-1553 est maintenant maintenue par les USA DOD et la branche aérospatiale de la société de des ingénieurs automobile .

Couche physique

Un autobus simple se compose d'une paire de fil avec l'impédance de 70-85 Ω à 1 mégahertz. Là où un connecteur circulaire est utilisé, sa goupille centrale est utilisée pour le signal biphasé (positif) élevé de Manchester. Les émetteurs et les couples de récepteurs à l'autobus par l'intermédiaire des transformateurs d'isolement, et les raccordements de moignon s'embranchent outre d'employer une paire des résistances d'isolement et d'un transformateur d'accouplement. Ceci réduit l'impact d'un court-circuit et s'assure que l'autobus ne conduit pas le courant par les avions. Un code de Manchester de est employé pour présenter l'horloge et les données sur les mêmes paires de fil et pour éliminer n'importe quel composant de C.C de dans le signal (qui ne peut pas passer les transformateurs). Le débit binaire est million de bits de 1.0 par le deuxième (1 bit = μs 1). L'exactitude combinée et la stabilité à long terme du débit binaire est seulement spécifiée pour être à moins de ±0.1% ; la stabilité d'horloge à court terme doit être à moins de ±0. La tension de crête à crête de rendement d'un émetteur est 18-27 V.

L'autobus peut être fait duel ou triple-superflu à de en employant plusieurs paires indépendantes de fil, et alors tous les dispositifs sont reliés à tous les autobus. Il y a disposition d'indiquer un nouvel ordinateur pilote d'autobus en cas d'un échec par le contrôleur principal courant. Habituellement, les ordinateurs auxiliaires de commande de vol surveillent les sondes d'ordinateur principal et d'avions par l'intermédiaire du bus de données principal. Une version différente de l'autobus emploie la fibre optique qui pèse moins, et résiste mieux à l'interférence électromagnétique, y compris le IEM . Ceci est connu comme MIL-STD-1773.

Protocole d'autobus

Les messages se composent d'un ou plusieurs mots de 16 bits (commande, données ou statut). Chaque mot est précédé par une impulsion de synchro de 3 μs (1.5 hauts, qui ne peuvent pas se produire dans le code de Manchester) et suivi d'un bit de parité impair . Les mots dans un message sont transmis contigu et il y a 4 μs entaillent entre les messages. Les dispositifs doivent démarrer transmettre leur réponse à une commande valide à moins de 4-12 μs et sont considérés comme pour ne pas avoir reçu un message si aucune réponse n'a commencé à moins de 14 μs.

Toute la communication sur l'autobus est sous la commande du contrôleur principal d'autobus et est sur la base d'une commande du contrôleur principal à une borne de recevoir ou transmettre. L'ordre des mots, (la forme de la notation est . et est une notation semblable au CSP ), parce que du transfert des données à partir du contrôleur principal à une borne est → (principal) terminal.status (maître) de mand de master.com de → du → master.data (borne) du → terminal.status de mand de master.com de

(borne) (borne)

et pour la borne à la communication terminale est → (principal) (principal) terminal_2.status (maître) du mand de master.com de → du → terminal_1.data (terminal_2) du mand de master.com de → du → terminal_2.status du mand de master.com de → du → terminal_1.status du mand de master.com de

(terminal_1) (terminal_2) (terminal_1) (terminal_2)

Les ordres s'assurent que la borne peut fonctionnante et recevoir des données. La demande de statut à la fin d'un ordre de transfert de données s'assure que les données ont été reçues et que le résultat du transfert de données est acceptable. C'est cet ordre qui donne à MIL-STD-1553 son à haut niveau d'intégration. Les ordres ci-dessus sont simplifiés et ne montrent pas les actions à rentrer le cas d'une erreur ou de tout autre défaut.

Un terminal ne peut pas lancer un transfert de données de lui-même. Des demandes de la transmission des terminaux sont traitées par le vote de contrôleur principal les bornes. des fonctions de Haut-priorité (par exemple, commandes sur les gouvernes d'avions) sont votées plus fréquemment. des commandes de Bas-priorité sont votées moins fréquemment. Cependant, la norme ne spécifie aucune synchronisation particulière pour aucun mot particulier -- c'incombe aux concepteurs de système. L'absence d'une réponse quand un dispositif est voté indique un défaut.

Cinq types de transactions existent entre le contrôleur d'autobus (BC) et l'extérieur Bornes (droite). Le reçoivent les données . Le contrôleur d'autobus envoie un mot de commande de 16 bits, immédiatement suivi de 1 à 32, 16 mots contenant des données de bit. Le terminal à distance choisi envoie alors un mot simple de réponse de statut de 16 bits de nouveau au contrôleur d'autobus.

  • Le transmettent les données . Le contrôleur d'autobus envoie un mot de commande au terminal à distance. Le terminal à distance envoie alors un mot simple de réponse de statut, immédiatement suivi de 1 à 32 mots au contrôleur d'autobus.
  • Données d'émission de . Le contrôleur d'autobus envoie un mot de commande avec une adresse terminale de 31 signifiant un type commande d'émission, procédée par 1 à 32 mots. Tous les terminaux à distance accepteront les données mais aucun ne répondra. Ceci peut être employé pour les mises à jour larges de système, telles que l'heure.
  • Code de mode de . Le contrôleur d'autobus envoie un mot de commande avec un Subaddress de 0 ou de 31 signifiant un type commande de code de mode. Cette commande mai ou mai ne pas être suivi d'un mot simple selon lequel le code est employé. Le terminal à distance répond avec un mot de réponse de statut qui des mai ou mai ne pas être suivi d'un mot contenant des données simple.
  • droite au transfert de droite. Le contrôleur d'autobus envoie une commande de données de réception suivie d'une commande de données de transmission. La borne de transmission envoie un mot d'état suivi de 1 à 32 mots contenant des données à la droite de réception. Le terminal récepteur l'envoie alors est mot d'état.

    Le mot de commande est établi comme suit. Les 5 premiers bits sont le terminal à distance adresse (0 ~ 31). Le sixième peu est zéro pour reçoit ou un pour transmettent. Après 5 le peu est l'endroit (subaddress) à tenir/obtient des données sur la borne (1 ~ 30). La notification 0 et 31 sont réservée pour des codes de mode. Les bits du bout 5 sont le nombre de mots pour prévoir (1 ~ 32). Tout le peu zéro indique 32 mots. Dans le cas d'un code de mode, ce peu est le numéro de code de mode ; D'autotest initiés et transmettent le mot de PEU sont exemples.

    Le mot d'état décode comme suit. Les 5 premiers bits sont l'adresse du Le terminal à distance qui répond. Le reste du mot est état à bit unique codes. Un certain peu est réservé. Un « un » état indique que la condition est vraie ; Message La demande d'erreur et de service sont des exemples. Plus d'une condition peut être vraie à le même temps.

    Description conceptuelle

    Le schéma 1 à la droite montre un MIL-STD-1553B typique système.

    Il se compose :
    un autobus duel-superflu de MIL-STD-1553B
    un contrôleur d'autobus
    les trois terminaux à distance
    un moniteur d'autobus

  • Le contrôleur d'autobus

    Il y en a seulement un contrôleur d'autobus à la fois sur Autobus MIL-STD-1553. Il lance toute la communication de message au-dessus de l'autobus.

    Le schéma 1 montre 1553 détails de bus de données :
    le

    fonctionne selon une liste de commandes stockée dans sa mémoire locale
    commande les divers terminaux à distance pour envoyer ou recevoir des messages
    entretient toutes les demandes qu'elles reçoivent des terminaux à distance
    détecte et récupère des erreurs
    garde une histoire des erreurs

    Les terminaux à distance

    Un terminal à distance peut être utilisé pour fournir :
    une interface entre le bus de données de MIL-STD-1553B et un sous-système ci-joint
    un pont entre un autobus de MIL-STD-1553B et un autobus différent de MIL-STD-1553B.

    Par exemple, dans un véhicule dépisté, un terminal à distance pourrait acquérir des données de un sous-système de navigation à inertie, et envoient ces données au-dessus d'un bus de 1553 données à un autre terminal à distance, pour l'affichage sur un instrument d'équipage. Des exemples plus simples des terminaux à distance pourraient être des interfaces qui branchent les phares, les projecteurs d'atterrissage, ou les annonciateurs dans un avion.

    Plans d'essai de pour les terminaux à distance :

    Le plan d'essai de validation du droite est prévu pour la vérification de conception des terminaux à distance conçus pour répondre aux exigences EN TANT QUE de 15531 et de MIL-STD-1553B avec la notification 2. Ce plan d'essai a été au commencement défini dans le MIL-HDBK-1553, l'annexe A . Il a été mis à jour dans le MIL-HDBK-1553A, la section 100 . Le plan d'essai est maintenant maintenu par le sous-comité aéro-électronique de réseaux de SAE AS-1A comme AS4111 .

    Le plan d'essai de production du droite est un sous-ensemble simplifié du plan d'essai de validation et est prévu pour l'essai de production des terminaux à distance. Ce plan d'essai est maintenu par le sous-comité aéro-électronique de réseaux de SAE AS-1A comme AS4112 .

    Moniteur d'autobus

    Un moniteur d'autobus ne peut pas transmettre des messages au-dessus du bus de données. Son rôle primaire est de surveiller et enregistrer des transactions d'autobus, sans interférer le fonctionnement du contrôleur d'autobus ou des terminaux à distance. Ces transactions enregistrées d'autobus peuvent alors être stockées, pour l'analyse en différé postérieure.

    Dans le meilleur des cas, captures d'un moniteur d'autobus et disques tous les messages envoyés au cours du 1553 bus de données. Toutefois l'enregistrement de toutes les transactions sur un bus de données occupé pourrait être impraticable, ainsi un moniteur d'autobus est souvent configuré enregistrer un sous-ensemble des transactions, basé sur quelques critères fournis par le programme d'application.

    Alternativement, un moniteur d'autobus est employé en même temps qu'un contrôleur de secours d'autobus. Ceci permet au contrôleur de secours d'autobus « de frapper le fonctionnement au sol », s'il est invité à devenir le contrôleur actif d'autobus.

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