一種保障1553b總線通信時序正確性的時序確定方法
【專利摘要】一種保障1553B總線通信時序正確性的時序確定方法，根據(jù)1553B總線各個子地址通訊方式和特點，確定了通訊的時序要求，保障了總線通訊時序正確性。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)分析中時間要求不全面的問題。本發(fā)明識別出各個通訊功能的通訊時間和通訊間時間間隔要求，為分析提供了更為系統(tǒng)全面的因素。本發(fā)明不僅分析不同通訊功能之間有先后順序和時間要求，還給出了多個通訊共同完成同一系統(tǒng)功能時，需要考慮的時序問題。這樣減少了軟件系統(tǒng)行為的不確定性。
【專利說明】一種保障1553B總線通信時序正確性的時序確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保障1553B總線通訊時序正確性的分析方法，能夠通過應(yīng)用到1553B總線軟件系統(tǒng)通訊時序分析中，保障了時序的合理性和正確性。主要在航天器控制系統(tǒng)通訊功能中使用，屬于嵌入式系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]1553B的全稱是MIL-STD-1553B，是一種串行數(shù)據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn)，是在20世紀(jì)70年代末為適應(yīng)飛機的發(fā)展，由美國提出的飛機內(nèi)部電子系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，由于它的高可靠性和靈活性在航空工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。目前1553B總線也廣泛應(yīng)用到國內(nèi)衛(wèi)星、飛船等航天器上。1553B總線在控制系統(tǒng)中實現(xiàn)姿軌控系統(tǒng)與數(shù)管分系統(tǒng)之間的通訊，交換數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)星地聯(lián)系和對衛(wèi)星的人工干預(yù)。因此它的通訊時序正確性直接關(guān)系到整星船的可靠性和功能實現(xiàn)。
[0003]在1553B通訊中，通訊的子地址多時序復(fù)雜，并使用公共存儲區(qū)，這就導(dǎo)致了很多時序沖突和數(shù)據(jù)訪問沖突問題，出現(xiàn)了丟通訊指令或處理了錯誤的指令的現(xiàn)象，這些都影響了動態(tài)時序正確性的實現(xiàn)。
[0004]傳統(tǒng)的分析方法缺乏針對1553B通訊時序系統(tǒng)全面的時序分析，只是就幾個主要的通訊子功能或明確的時序關(guān)系進(jìn)行分析，這種分析存在以下不足:(1)給出的時間要求不全面，這不利于對通訊時序進(jìn)行全面的分析，由于這些約束的遺漏，可能會導(dǎo)致設(shè)計沒有相應(yīng)的依據(jù)而產(chǎn)生錯誤；
[0005](2)各個通訊子功能之間的時序分析缺乏，它們之間的時序關(guān)系沒有明確給出，并且有些隱含的時序約束沒有重點關(guān)注，導(dǎo)致通訊的時序不確定；
[0006]隨著控制系統(tǒng)中采用1553B總線通訊的越來越多，并且通訊的子功能也復(fù)雜多樣，對通訊時序的要求也越來越嚴(yán)格，傳統(tǒng)的時序確定方法已然無法滿足對通訊時序的正確性要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種保障1553B總線通信時序正確性的確定方法，減少了軟件系統(tǒng)行為的不確定性。
[0008]本發(fā)明技術(shù)解決方案:多個子地址的多條指令功能不同，產(chǎn)生的時機和處理方式不同的情況下保證通訊的實時性和正確性。在嵌入式軟件運行期間，各條指令的頻率、中斷處理時間各不相同，無論何種指令，只要其產(chǎn)生時機或處理過程與其它指令產(chǎn)生沖突都會影響正常通訊，導(dǎo)致通訊失敗和指令丟失的問題。
[0009]為保證通訊的正確性，其關(guān)鍵技術(shù)是保證各個子地址的指令之間的時序協(xié)調(diào)無沖突。為此本發(fā)明根據(jù)分析各個子地址的通訊時序要求，設(shè)計了一種保證通訊時序正確性時序確定的技術(shù)方案，主要內(nèi)容包括:
[0010](D1553B總線包括32個接收子地址和32個發(fā)送子地址，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)確定子地址的通訊方式:單消息方式或循環(huán)緩沖方式；
[0011](2)根據(jù)步驟I中得到的通訊方式，確定各個子地址通訊時需要的時間；
[0012](3)通過總線指令通訊子地址可以完成天線通訊、側(cè)擺控制和同步串口開關(guān)控制功能，屬于多個功能復(fù)用同一個子地址的情況，根據(jù)步驟2中得到的通訊時間和多個功能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)處理時間，確定被復(fù)用的子地址通訊間的時間間隔要求；
[0013](4)注入指令功能需要通過注入指令I(lǐng)子地址、注入指令2子地址、注入3指令子地址、注入指令4子地址和注入完成子地址這5個子地址來共同完成，根據(jù)功能要求首先確定各個子地址通訊的先后順序，然后根據(jù)步驟2確定的這些子地址的通訊時間，得到這些子地址兩次通訊的時間間隔要；
[0014](5)所有子地址的時序確定
[0015]步驟(3)和步驟(4)確定了總線指令和注入指令功能子地址兩次通訊的時間間隔要求，其余子地址的兩次通訊的時間間隔確定為通訊時間加上總線最小消息間隔。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0017](I)本發(fā)明解決了傳統(tǒng)分析中時間要求不全面的問題。本發(fā)明識別出各個通訊功能的通訊時間和通訊間時間間隔要求，為分析提供了更為系統(tǒng)全面的因素。
[0018](2)本發(fā)明給出了具有依賴關(guān)系的通訊功能之間時序分析。傳統(tǒng)的分析只給出了各個通訊子功能的時序要求并進(jìn)行分析，并沒有考慮它們之間的依賴關(guān)系。本發(fā)明不僅分析不同通訊功能之間有先后順序和時間要求，還給出了多個通訊共同完成同一系統(tǒng)功能時，需要考慮的時序問題。這樣減少了軟件系統(tǒng)行為的不確定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的通訊時序確定的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的具體實施步驟如下:
[0021](D1553B總線包括32個接收子地址和32個發(fā)送子地址，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)確定子地址的通訊方式:單消息方式或循環(huán)緩沖方式；
[0022]如果數(shù)據(jù)長度小于等于64個字節(jié)為單消息方式；大于64個字節(jié)為循環(huán)緩沖方式，通訊的消息個數(shù)為數(shù)據(jù)長度除以64字節(jié)后向大取整；
[0023](2)根據(jù)步驟I中得到的通訊方式，確定1553B總線每個子地址通訊時需要的時間；
[0024]對每個子地址，如果為單消息方式，則通訊時間為單個字節(jié)通訊時間乘64，記為Tl ;如果為循環(huán)緩沖方式，通訊時間由四部分組成，第一部分為通訊的消息個數(shù)乘以單個消息的通訊時間Tl。記為T2_l ;第二個部分為消息間的間隔為總線最小的消息間隔乘以通訊消息的個數(shù)，記為Τ2_2 ;第三個部分為同步消息的通訊時間，由于是循環(huán)緩沖方式，要有個同步的消息來使循環(huán)緩沖的指針回到初始位置，這個通訊方式為單消息，通訊時間也為Τ2_3=Τ1 ;第四個部分為通訊消息和同步消息的時間間隔，記為Τ2_4=總線最小消息間隔T ；則循環(huán)緩沖通訊方式的通訊時間Τ2=Τ2_1+Τ2_2+Τ2_3+Τ2_4 ；
[0025](3)通過總線指令通訊子地址可以完成天線通訊、側(cè)擺控制和同步串口開關(guān)控制功能，屬于多個功能復(fù)用同一個子地址的情況，根據(jù)步驟2中得到的通訊時間和多個功能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)處理時間，確定被復(fù)用的子地址通訊間的時間間隔要求；
[0026]天線通訊的數(shù)據(jù)處理時間為500ms，記為TP_1、側(cè)擺控制的數(shù)據(jù)處理時間和同步串口開關(guān)控制處理時間都為I個控制計算機的控制周期時間，記為ΤΡ_2和ΤΡ_3。子地址兩次通訊之間的時間間隔設(shè)置為ΤΡ_1、和ΤΡ_2和ΤΡ_3間的最大值加上子地址的通訊時間。
[0027](4)注入指令功能需要通過注入指令I(lǐng)子地址、注入指令2子地址、注入指令3子地址、注入指令4子地址和注入完成子地址這5個子地址來共同完成，根據(jù)功能要求首先確定各個子地址通訊的先后順序，然后根據(jù)步驟2確定的這些子地址的通訊時間，得到這些子地址兩次通訊的時間間隔要；
[0028]注入指令功能這5個子地址的先后順序是注入指令1、注入指令2、注入指令3、注入指令4和注入完成，標(biāo)記為1，..5 ;每個子地址的通訊時間已由步驟2得出:記為TC_1,...TC_5。這些子地址之間的消息間隔為總線最小消息間隔T，則對這些子地址，兩次通訊之間的時間間隔為TC_1+TC_2+...+TC_5+5*T ；
[0029](5)所有子地址的時序確定
[0030]步驟(3)和步驟(4)確定了總線指令和注入指令功能子地址兩次通訊的時間間隔要求，其余子地址的兩次通訊的時間間隔確定為通訊時間加上總線最小消息間隔。
[0031]總之，本發(fā)明適用于嵌入式系統(tǒng)1553B通訊中。因此采用該方法可以在軟件研制初期確定合理可行的時間指標(biāo)，避免了將錯誤引入到后續(xù)設(shè)計中的問題，提高了軟件的可信性。
【權(quán)利要求】
1.一種保障1553B總線通信時序正確性的時序確定方法，其特征在于實現(xiàn)步驟如下: (D1553B總線包括32個接收子地址和32個發(fā)送子地址，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)確定子地址的通訊方式:單消息方式或循環(huán)緩沖方式； (2)根據(jù)步驟I中得到的通訊方式，確定各個子地址通訊時需要的時間； (3)通過總線指令通訊子地址完成天線通訊、側(cè)擺控制和同步串口開關(guān)控制功能，屬于多個功能復(fù)用同一個子地址的情況，根據(jù)步驟(2)中得到的通訊時間和這些功能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)處理時間，確定被復(fù)用的子地址通訊間的時間間隔要求； (4)注入指令功能需要通過注入指令I(lǐng)子地址、注入指令2子地址、注入3指令子地址、注入指令4子地址和注入完成子地址這5個子地址來共同完成，根據(jù)功能要求首先確定各個子地址通訊的先后順序，然后根據(jù)步驟(2)確定的這些子地址的通訊時間，得到這些子地址兩次通訊的時間間隔要求； (5)所有子地址的時序確定 步驟(3)和步驟(4)確定了總線指令和注入指令功能子地址兩次通訊的時間間隔要求，其余子地址的兩次通訊的時間間隔確定為通訊時間加上總線最小消息間隔。
【文檔編號】G06F13/42GK103744813SQ201310751624
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】顧斌, 綦艷霞, 楊孟飛, 董曉剛, 陳堯, 王政, 關(guān)小川 申請人:北京控制工程研究所