《電子技術(shù)應(yīng)用》
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GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究
2016年電子技術(shù)應(yīng)用第7期
淮治華1,,2,,王 鑫3,樓曉強(qiáng)1,,2,,趙江濤3
1.中航工業(yè)西安航空計(jì)算技術(shù)研究所,,陜西 西安710068; 2.集成電路與微系統(tǒng)設(shè)計(jì)航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,,陜西 西安710068,;3.西安翔騰微電子科技有限公司,陜西 西安710068
摘要: 隨著數(shù)據(jù)總線技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,,系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的因素越來(lái)越多,,不僅包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本及易用性,還包括系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中的技術(shù)成熟度、穩(wěn)定性,、可靠性,、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性及魯棒性等因素。針對(duì)一個(gè)高速GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)進(jìn)行研究,,分析了拓?fù)湓O(shè)計(jì),、BC設(shè)計(jì)、RT設(shè)計(jì)和總線控制等設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù),,涵蓋總線ICD設(shè)計(jì),、總線通信控制表配置、總線通信仿真,、總線測(cè)試,、總線監(jiān)控、遠(yuǎn)程終端,、中繼器全套應(yīng)用解決方案,。本系統(tǒng)技術(shù)成熟度高,已經(jīng)過(guò)某型號(hào)機(jī)載總線通信驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),,穩(wěn)定,、可靠、多功能且方便易操作,,為用戶提供良好的人機(jī)界面接口,,可實(shí)現(xiàn)高速GJB289A總線半物理配置/仿真/監(jiān)控/中繼/性能分析,可輔助完成機(jī)載航電系統(tǒng)總線設(shè)計(jì),、驗(yàn)證及綜合,。
中圖分類號(hào): TN915;V243.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.2016.07.040
中文引用格式: 淮治華,,王鑫,,樓曉強(qiáng),等. GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,,2016,,42(7):159-163.
英文引用格式: Huai Zhihua,Wang Xin,,Lou Xiaoqiang,,et al. Research and design of the GJB289A data bus system[J].Application of Electronic Technique,2016,,42(7):159-163.
Research and design of the GJB289A data bus system
Huai Zhihua1,,2,Wang Xin3,,Lou Xiaoqiang1,,2,,Zhao Jiangtao3
1.AVIC Computing Technique Research Institute,Xi′an 710068,,China; 2.Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Integrated Circuit and Micro-System Design,,Xi′an 710068,China,; 3.Xi′an Xiangteng Microelectronics Technology CO.,,LTD,,Xi′an 710068,,China
Abstract: With the development of the data bus technology and the widespread application, the system need to consider factors in the process of design is becoming more and more, which not only include cost and transaction of system design, but also include the system applied in the process of technology maturity, stability, reliability, system realtime performance and robustness. In this paper, a high-speed GJB289A data bus system, analyzes the topology design, design of BC、RT,、and bus control, the design of key technologies such as bus ICD design, bus communication control table configuration, bus communication simulation,,bus test, the bus monitor, remote terminal, repeater, a full range of application solutions, high technical maturity, this system has been a certain type airborne bus communication experiment, stable, reliable, multifunctional and convenience and easy to operate, to provide users with good human interface interface,which can realize high-speed GJB289A bus half physical configuration/simulation/monitor//relay/performance analysis, can assist to complete the airborne avionics, validation, and comprehensive.
Key words : bus system;ICD design,;bus performance

0 引言

    本系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì),、系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施和系統(tǒng)驗(yàn)證測(cè)試三個(gè)階段[1]總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作主要針對(duì)系統(tǒng)的綜合化程度,、可重用性,、易用性、通信效率和系統(tǒng)魯棒性[2],。綜合比較分析,,采用SoC設(shè)計(jì)技術(shù)能同時(shí)滿足系統(tǒng)以上要求,采用SoC芯片的系統(tǒng)級(jí)解決方案使系統(tǒng)繼承了高度集成芯片帶來(lái)的諸多優(yōu)點(diǎn)(如圖1所示),,最大程度提高了GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的可靠性,、集成度并顯著降低總線系統(tǒng)的重量及功耗[4-5]??偩€通信處理SoC芯片為總線系統(tǒng)終端的研發(fā)及應(yīng)用提供了一種全新的解決方案,。該方案提供了一種基于專用芯片的MBI模塊化應(yīng)用方案,能夠?qū)崿F(xiàn)總線終端產(chǎn)品高度集成,、高可靠性以及低功耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)[3],。

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1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)功能包括:實(shí)現(xiàn)2 Mb/s速率的GJB289A數(shù)據(jù)總線通信,總線配置工具支持總線通信控制表的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,,總線控制器實(shí)現(xiàn)事件,、周期消息處理,所有終端實(shí)現(xiàn)雙冗余通道備份,,備份總線控制器實(shí)現(xiàn)主備控制器切換等功能,,支持總線中繼,為遠(yuǎn)程終端遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸提供支持,。支持總線通信數(shù)據(jù)監(jiān)控,、分析,。本系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)均采用可替換單元進(jìn)行設(shè)計(jì),除MT節(jié)點(diǎn)外,,所有終端的物理層,、傳輸層和驅(qū)動(dòng)層均通用,可互相替換,。

1.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

    系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)決定了系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu),,很大程度上決定了系統(tǒng)的效率、響應(yīng)時(shí)間,、可擴(kuò)展性和系統(tǒng)容量,。本系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少,總線通信所需帶寬低于總線帶寬,,采用總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了,設(shè)備連接與維護(hù)方便,,可以滿足系統(tǒng)需求,。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

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1.2 系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)

    系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)包括終端設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)度控制設(shè)計(jì),。

    本系統(tǒng)中所有終端的硬件,、軟件和邏輯設(shè)計(jì)均采用總線通信處理SoC芯片進(jìn)行設(shè)計(jì),在芯片中,,所有需要重用的部分均進(jìn)行可編程處理,,保證所有使用總線通信處理SoC芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)MBI模塊能夠滿足系統(tǒng)中所有終端的功能需求。終端使用的軟件按照通用可編程原則進(jìn)行設(shè)計(jì),,可滿足所有終端類型及所有總線系統(tǒng)的應(yīng)用要求,。

    本系統(tǒng)通信過(guò)程中涉及到數(shù)據(jù)消息、系統(tǒng)控制,、系統(tǒng)調(diào)度,、同步、終端狀態(tài)查詢和數(shù)據(jù)更新?tīng)顟B(tài)查詢等,,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),,充分考慮了總線控制消息在整個(gè)總線通信過(guò)程中所占的比例。系統(tǒng)采用50 Hz的查詢頻率,,滿足了最小周期消息20 ms延遲的要求,,同時(shí)因查詢帶來(lái)的負(fù)載增加只有5%,充分平衡總線延遲與總線負(fù)載間的關(guān)系,,使系統(tǒng)達(dá)到最佳通信狀態(tài),。數(shù)據(jù)更新?tīng)顟B(tài)查詢消息頻率與總線負(fù)載的關(guān)系如圖3所示。

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2 終端設(shè)計(jì)

2.1 BC設(shè)計(jì)

2.1.1 一般設(shè)計(jì)要求

    BC通過(guò)發(fā)送指令字啟動(dòng)總線上的通信,,總線數(shù)據(jù)通信包括三種基本通信消息,。

    對(duì)于RT到BC的消息,,BC首先向總線發(fā)送攜帶有目標(biāo)RT地址、目標(biāo)RT子地址,、數(shù)據(jù)字個(gè)數(shù)和收發(fā)控制等信息的命令字,,總線中所有RT均可接收到該命令,但僅當(dāng)RT地址和命令字中包含的RT地址字段匹配時(shí),,RT才會(huì)響應(yīng)該命令,,并向總線發(fā)送數(shù)據(jù)。BC接收響應(yīng)指令字的所有數(shù)據(jù)字,,并把它們傳送給子系統(tǒng),。消息通信過(guò)程如圖4所示。

    對(duì)于BC到RT消息,,BC首先向總線發(fā)送攜帶有目標(biāo)RT地址,、目標(biāo)RT子地址、數(shù)據(jù)字個(gè)數(shù)和收發(fā)控制等信息的命令字,,隨后發(fā)送從子系統(tǒng)傳遞的規(guī)定個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)字,總線中所有RT均可接收到該命令,,但僅當(dāng)RT地址和命令字中包含的RT地址字段匹配時(shí),,RT才會(huì)響應(yīng)該命令,并接收命令字后的數(shù)據(jù)字,。消息通信過(guò)程如圖5所示,。

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    對(duì)于RT到RT消息,BC首先向總線發(fā)送攜帶有目標(biāo)RT1地址,、目標(biāo)RT1子地址,、數(shù)據(jù)字個(gè)數(shù)和收發(fā)控制等信息的接收命令字,然后向總線發(fā)送攜帶有目標(biāo)RT2地址,、目標(biāo)RT2子地址,、數(shù)據(jù)字個(gè)數(shù)和收發(fā)控制等信息的發(fā)送命令字,RT1接收到命令后等候總線數(shù)據(jù),,RT2收到命令后響應(yīng)狀態(tài)字并發(fā)送數(shù)據(jù)字,,RT1接收完數(shù)據(jù)字后響應(yīng)狀態(tài)字。BC在RT-RT通信過(guò)程中,,可對(duì)總線通信實(shí)施監(jiān)控,。消息通信過(guò)程如圖6所示。

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2.1.2 備份BC設(shè)計(jì)

    總線系統(tǒng)中以RT的身份掛接在總線系統(tǒng)中,,在規(guī)定的情況下,,可成為總線上的BC終端,稱作備份總線控制器,。默認(rèn)控制數(shù)據(jù)總線的控制器稱為主控制器,,所有其他可承擔(dān)數(shù)據(jù)總線控制的終端稱為備份BC,。

    在圖2所示系統(tǒng)中,BC定期向BBC以帶數(shù)據(jù)字的同步方式命令發(fā)送WDT加載值,,BBC接收到WDT加載數(shù)據(jù)后加載本地WDT計(jì)時(shí)器中,。當(dāng)WDT中斷發(fā)生時(shí),表示BC無(wú)法和BBC通信,,BBC即啟動(dòng)切換,,自動(dòng)換為BC功能執(zhí)行總線控制。

2.1.3 總線終端控制機(jī)制

    在總線系統(tǒng)中,,終端控制一般包括:終端狀態(tài)查詢,、終端狀態(tài)管理、終端狀態(tài)控制,。

    終端狀態(tài)查詢是BC獲取整個(gè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的有效手段,,一般使用單播命令后RT響應(yīng)的狀態(tài)字進(jìn)行判斷,BC可獲取整個(gè)總線系統(tǒng)中共多少個(gè)終端,,有多少終端正常在線,,是否需要繼續(xù)查詢等信息。終端狀態(tài)管理用于將終端分門別類,,一種RT可以正常通信,,一種RT需要繼續(xù)查詢,并向子系統(tǒng)提供終端狀態(tài)信息供子系統(tǒng)使用,。終端狀態(tài)控制用于消息傳輸出錯(cuò)過(guò)程,,當(dāng)消息傳輸出錯(cuò)后,BC將對(duì)出錯(cuò)消息進(jìn)行重試,,當(dāng)超過(guò)重試次數(shù)后,,BC控制通信失敗終端下線,禁止相關(guān)通信命令,,并啟動(dòng)對(duì)該終端的狀態(tài)查詢,。

2.2 RT設(shè)計(jì)

2.2.1 終端地址設(shè)計(jì)

    在總線系統(tǒng)中,每個(gè)RT必須有一個(gè)且只有一個(gè)指定的終端地址,,能夠?qū)崿F(xiàn)廣播的RT也應(yīng)識(shí)別終端地址字段為11111的指令,。在總線上最多可以有31個(gè)RT,但是在GJB289A中并沒(méi)有規(guī)定如何把終端地址賦給RT,。在方案設(shè)計(jì)中可通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn),。第一種方式是使用硬件方式實(shí)現(xiàn),即可用的集成電路器件通常有5個(gè)離散輸入設(shè)定它們的終端地址,,在實(shí)際使用時(shí),,這些引腳按照希望得到的終端地址被拉高或拉低;第二種方式是通過(guò)軟件方式實(shí)現(xiàn),,在設(shè)計(jì)中另一些RT沒(méi)有引腳,,但是含有內(nèi)部寄存器,,在軟件控制下(通常在上電時(shí))可以通過(guò)設(shè)置寄存器來(lái)將需要的終端地址賦給RT。

2.2.2 協(xié)議控制單元設(shè)計(jì)

    在設(shè)計(jì)時(shí)RT必須能夠檢測(cè)到總線上對(duì)它的指令,并且按要求響應(yīng),。當(dāng)檢測(cè)到指令時(shí),,RT在4~12 μs后必須對(duì)該指令響應(yīng)。這個(gè)時(shí)間是從BC傳送消息的最后一個(gè)字的奇偶位中間過(guò)零點(diǎn)算起,,到響應(yīng)的第一個(gè)字同步頭波形的中間過(guò)零點(diǎn)結(jié)束,。RT不能接收任何無(wú)效的指令,若指令字以有效的同步頭波形開(kāi)始,,并有16個(gè)數(shù)據(jù)位,,且有指示奇校驗(yàn)的奇偶位,各位都是有效的曼徹斯特碼,,同時(shí)若指令字中的終端地址與RT的終端地址(若RT實(shí)現(xiàn)廣播選項(xiàng),,則廣播終端地址為11111)相匹配,則該命令為對(duì)應(yīng)RT的有效指令,。若指令有效且在RT規(guī)定的指令集中,,則該指令合法。RT不要求實(shí)現(xiàn)非法指令的檢測(cè),,但所有有效且合法的指令且必須按GJB289A要求的方式被響應(yīng),。大多數(shù)RT在總線上檢測(cè)的消息并不是發(fā)給自己的消息,而是發(fā)給另一個(gè)RT的消息,。檢測(cè)了字的前五位仍為有效的字,必須被完整讀入,。若命令有效,,則RT必須做出正確的反應(yīng)。響應(yīng)(若被要求)必須在要求的4~12 μs內(nèi)啟動(dòng),。為了能響應(yīng)快些,,當(dāng)接收到字的同時(shí),譯碼器逐位開(kāi)始進(jìn)行命令有效性測(cè)試,。

2.2.3 主機(jī)接口設(shè)計(jì)

    通過(guò)RT傳送的數(shù)據(jù)必須被發(fā)送到子系統(tǒng)或從子系統(tǒng)中取出,,這些數(shù)據(jù)必須保持完整。RT功能只是按GJB289A要求的格式組織信息(即把數(shù)據(jù)在GJB289A格式和子系統(tǒng)可讀的格式之間互相轉(zhuǎn)換),。

    RT在總線上傳送的數(shù)據(jù)是由在總線上接收到的命令控制的,,而不是由子系統(tǒng)控制的。依據(jù)RT的智能化程度,,需要設(shè)計(jì)一種機(jī)制讓RT通知子系統(tǒng)接收到有效指令或消息,,該機(jī)制一般采用中斷實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為中斷方式向主機(jī)通知新消息,。

2.2.4 非法指令處理

    系統(tǒng)中允許有非法指令,,GJB289A總線協(xié)議不要求RT檢測(cè)非法指令,,僅要求RT使用消息錯(cuò)狀態(tài)字響應(yīng)非法指令。非法指令是規(guī)定RT不用的指令,,但它是有效指令,。非法指令在子系統(tǒng)級(jí)定義,而不是在RT級(jí)定義,,所以不應(yīng)由RT硬件確定哪些是非法指令,。如果實(shí)現(xiàn)非法指令的檢測(cè),RT的非法指令集由子系統(tǒng)來(lái)指定,,且在系統(tǒng)規(guī)范中將非法指令定義清楚,。在本系統(tǒng)中使用子系統(tǒng)可訪問(wèn)的寄存器對(duì)RT非法子地址進(jìn)行控制,RT接收到非法命令后僅響應(yīng)消息錯(cuò)的狀態(tài)字,。

2.3 1553B總線配置工具

    總線配置工具應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用過(guò)程,,用于按照ICD中消息的特性生成用于總線中BC節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信控制的總線配置表,其中包含1553B總線運(yùn)行過(guò)程中所需的節(jié)點(diǎn)數(shù),、命令塊,、命令序列等各種信息。該工具支持拓?fù)?ICD圖形化配置,,可簡(jiǎn)化命令序列表構(gòu)建過(guò)程,,并對(duì)命令序列進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)廣播消息配置,,自動(dòng)生成配置文件,,并支持.h/XML等多種類型配置文件??偩€配置工具解決了配置表自動(dòng)編排,、總線系統(tǒng)配置/仿真技術(shù)難題。該工具已成功應(yīng)用于某無(wú)人機(jī)航電系統(tǒng)設(shè)計(jì),,在應(yīng)用過(guò)程中,,編排了多個(gè)版次的總線表,并成功應(yīng)用,。

3 總線系統(tǒng)性能評(píng)估

    數(shù)據(jù)總線負(fù)載和總線效率是衡量一個(gè)總線系統(tǒng)性能的重要標(biāo)準(zhǔn),。總線負(fù)載反映了總線中數(shù)據(jù)吞吐量,,總線效率反映了總線中理想數(shù)據(jù)吞吐量與實(shí)際數(shù)據(jù)吞吐量之間的比例關(guān)系,,在總線命令等待響應(yīng)期間是無(wú)法進(jìn)行總線通信的,所以嚴(yán)格來(lái)講,,總線響應(yīng)時(shí)間也應(yīng)計(jì)入總線負(fù)載計(jì)算中,。數(shù)據(jù)總線負(fù)載的通用計(jì)算方式如式(1)所示,總線效率的通用計(jì)算方式如式(2)所示。

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    在系統(tǒng)中,,往往將總線數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,,然后將總線數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)字,、狀態(tài)字,、命令字的個(gè)數(shù)和響應(yīng)時(shí)間累計(jì)值,最終得到總線負(fù)載,。如:某系統(tǒng)總線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中,,有命令字289 600個(gè),狀態(tài)字289 600個(gè),,數(shù)據(jù)字5 792 000個(gè),,總線響應(yīng)時(shí)間共1 737 600 μs,總線監(jiān)控時(shí)長(zhǎng)600 s,,總線負(fù)載即為(((289600+289600+5792000)×20+1737600)/(600000000)×100%=21.527%),。

    總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須保證一定的總線負(fù)載余量,一般要求總線負(fù)載不超過(guò)80%,。若總線負(fù)載較高,,超過(guò)余量要求,則需要考慮增加總線,,以降低單條總線負(fù)載,,滿足負(fù)載余度要求。

    若總線激活時(shí)間為1 s,,則總線激活時(shí)間內(nèi)最大可能信息傳輸量為1×106 bit,,傳輸信息量為數(shù)據(jù)字、狀態(tài)字和指令字之和,,1553B數(shù)據(jù)總線中所有類型的消息字長(zhǎng)都為20,,所以傳輸信息量為數(shù)據(jù)字、狀態(tài)字和指令字個(gè)數(shù)之和乘以20,,總線負(fù)載即可按照式(3)進(jìn)行計(jì)算??偩€上有效的數(shù)據(jù)是指總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字中數(shù)據(jù)位部分,,因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)字長(zhǎng)為20,其中有效數(shù)據(jù)字長(zhǎng)16 bit,,所以總線效率計(jì)算方式如式(4)所示,。

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    總線效率是總線通信效率的重要指標(biāo)。假設(shè)某總線每秒僅發(fā)送一次BC-RT數(shù)據(jù),,若總線中數(shù)據(jù)字長(zhǎng)為1,,則總線效率為26.7%,若總線中數(shù)據(jù)字長(zhǎng)為32,,則總線效率為75.3%,。假設(shè)某總線每秒發(fā)送一次RT-RT數(shù)據(jù),,若總線中數(shù)據(jù)字長(zhǎng)為1,則總線效率為16%,;若總線中數(shù)據(jù)字長(zhǎng)為32,,則總線效率為71.1%。由此可見(jiàn),,單條命令字中攜帶的數(shù)據(jù)字越長(zhǎng),,總線效率越高,RT-BC/BC-RT消息傳輸時(shí)的總線效率高于RT-RT消息,。在滿足總線設(shè)計(jì)要求的前提下,,盡量減少短小數(shù)據(jù)包的消息數(shù),盡量減少RT-RT消息通信數(shù),。某機(jī)載總線系統(tǒng)中,,消息數(shù)量如表1所示。

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    如上所述,,該總線效率為:

    (((122+45+70)*50+(196+286+150)*25)+(384+396+210)*12.5+(40+10+32)*6.25)*16)/(((5+3+4*2)*2*50+(7+11+6*2)*2*25+(24+22+7*2)*2*12.5+(2+1+4*2)*2*6.25+((122+45+70)*50+(196+286+150)*25)+(384+396+210)*12.5+(40+10+32)*6.25))*20)*100%=73.04%,。

4 系統(tǒng)驗(yàn)證

    系統(tǒng)驗(yàn)證遵循由終端到系統(tǒng)、由功能到性能,、由基礎(chǔ)到全面的原則,,要求所有系統(tǒng)功能均能被驗(yàn)證。

4.1 系統(tǒng)終端功能驗(yàn)證

    在系統(tǒng)終端功能驗(yàn)證階段,,設(shè)計(jì)了驗(yàn)證用例對(duì)系統(tǒng)各終端功能進(jìn)行驗(yàn)證,,驗(yàn)證用例如表2所示。

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    經(jīng)驗(yàn)證,,所有終端均可完成獨(dú)立的RT,、BC、BBC功能設(shè)置,;所有終端的通用功能(方式命令執(zhí)行/發(fā)送)均正常,;所有終端數(shù)據(jù)處理功能(數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)發(fā)送)正常,;所有終端主機(jī)接口功能(主機(jī)→終端的命令下發(fā),、終端→主機(jī)的數(shù)據(jù)上報(bào)和中斷上報(bào))正常;所有終端均可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確解析,。

    經(jīng)驗(yàn)證,,所有終端均可完成獨(dú)立的RT、BC,、BBC功能設(shè)置,;所有終端的通用功能(方式命令執(zhí)行/發(fā)送)均正常;所有終端數(shù)據(jù)處理功能(數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)發(fā)送)正常,;所有終端主機(jī)接口功能(主機(jī)→終端的命令下發(fā),、終端→主機(jī)的數(shù)據(jù)上報(bào)和中斷上報(bào))正常;所有終端均可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確解析,。

4.2 系統(tǒng)功能及性能驗(yàn)證

    當(dāng)終端功能測(cè)試完成后需要進(jìn)行系統(tǒng)功能測(cè)試,,這個(gè)過(guò)程需要系統(tǒng)中的所有終端共同參與。系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)功能測(cè)試時(shí)采用的驗(yàn)證項(xiàng)如表3所示,。

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    經(jīng)測(cè)試,,所有終端單獨(dú)存在的情況下,可正常完成數(shù)據(jù)的接收,、發(fā)送和解析,,所有數(shù)據(jù)均正確反映在應(yīng)用層界面上,所有終端的數(shù)據(jù)均符合設(shè)計(jì)要求,;系統(tǒng)所有終端均工作的情況下,,所有終端可正常完成數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送和解析,,所有數(shù)據(jù)均正確反映在應(yīng)用層界面上,,所有終端的數(shù)據(jù)均符合設(shè)計(jì)要求,系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)方向,、數(shù)據(jù)格式,、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與總線ICD一致。

    系統(tǒng)負(fù)載是通過(guò)Alta卡觀察和軟件分析得到的,,總線負(fù)載測(cè)試結(jié)果為70%,,與理論值一致。系統(tǒng)效率分析是通過(guò)自編軟件按照總線系統(tǒng)效率分析公式對(duì)Alta卡捕獲的總線數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分析進(jìn)行,,最終總線系統(tǒng)效率測(cè)試分析結(jié)果為60%,。

4.3 系統(tǒng)的兼容性

    本系統(tǒng)中的所有終端均采用同一設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),所以系統(tǒng)集成時(shí)排除不兼容終端對(duì)系統(tǒng)的影響,。若系統(tǒng)中存在不同的終端設(shè)計(jì),,則必須考慮不兼容終端對(duì)系統(tǒng)的影響,比如:系統(tǒng)中存在響應(yīng)時(shí)間為12 μs的RT,,則在總線系統(tǒng)調(diào)度時(shí),,必須考慮該RT的命令延時(shí)對(duì)總線通信調(diào)度的影響。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,,在條件允許的情況下盡量使用同一種總線標(biāo)準(zhǔn),可減少大量的系統(tǒng)集成問(wèn)題,。

5 總結(jié)

    GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)具備完整的總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu),,其備份BC和雙冗余總線的設(shè)置有效地增加了總線系統(tǒng)的可靠性,完全滿足航空機(jī)載數(shù)據(jù)總線的實(shí)時(shí)性、可靠性要求,。本文介紹了GJB289A數(shù)據(jù)總線的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),,詳細(xì)分析及研究了GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù),并通過(guò)系統(tǒng)驗(yàn)證,,為其在航空,、航天、兵器等防務(wù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了技術(shù)支撐,。

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