GBT380652019航天器SpaceWire总线技术要求

书书书犐犆犛４９．０２０犞７０!#$%&’’()*犌犅／犜３８０６５—２０１９!#犛狆犪犮犲犠犻狉犲$%&’()犜犲犮犺狀犻犮犪犾狉犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊狅犳犛狆犪犮犲犠犻狉犲犫狌狊狅狀狊狆犪犮犲犮狉犪犳狋２０１９１０１８*+２０２００５０１,-’(+,-./012!’’()*3/0456*+书书书目　　次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义、缩略语１………………………………………………………………………………………　３．１　术语和定义１…………………………………………………………………………………………　３．２　缩略语４………………………………………………………………………………………………４　一般要求４…………………………………………………………………………………………………　４．１　总线结构４……………………………………………………………………………………………　４．２　协议栈５………………………………………………………………………………………………５　详细要求６…………………………………………………………………………………………………　５．１　物理层６………………………………………………………………………………………………　　５．１．１　电缆６……………………………………………………………………………………………　　５．１．２　连接器６…………………………………………………………………………………………　　５．１．３　电缆组件７………………………………………………………………………………………　　５．１．４　ＰＣＢ布线９………………………………………………………………………………………　５．２　信号层９………………………………………………………………………………………………　　５．２．１　ＬＶＤＳ９…………………………………………………………………………………………　　５．２．２　信号编码１１………………………………………………………………………………………　　５．２．３　ＳｐａｃｅＷｉｒｅ链路１１………………………………………………………………………………　　５．２．４　链路速率１１………………………………………………………………………………………　５．３　字符层１２………………………………………………………………………………………………　　５．３．１　数据字符１２………………………………………………………………………………………　　５．３．２　控制字符１２………………………………………………………………………………………　　５．３．３　控制码１３…………………………………………………………………………………………　　５．３．４　奇偶校验１３………………………………………………………………………………………　　５．３．５　初始传输字符１３…………………………………………………………………………………　　５．３．６　链路发送器／接收器与主机系统接口１３………………………………………………………　５．４　交换层１４………………………………………………………………………………………………　　５．４．１　链路字符和标准字符１４…………………………………………………………………………　　５．４．２　字符传输优先级１４………………………………………………………………………………　　５．４．３　链路流控制１４……………………………………………………………………………………　　５．４．４　链路状态机１５……………………………………………………………………………………　　５．４．５　链路初始化１８……………………………………………………………………………………　　５．４．６　差错检测２０………………………………………………………………………………………　５．５　包层２１…………………………………………………………………………………………………　　５．５．１　包的定义２１………………………………………………………………………………………　　５．５．２　ＣＣＳＤＳ包在ＳｐａｃｅＷｉｒｅ网络上的传输２１………………………………………………………Ⅰ犌犅／犜３８０６５—２０１９　５．６　网络层２１………………………………………………………………………………………………　　５．６．１　基本特性２１………………………………………………………………………………………　　５．６．２　ＳｐａｃｅＷｉｒｅ路由２３………………………………………………………………………………　　５．６．３　ＳｐａｃｅＷｉｒｅ节点２４………………………………………………………………………………　　５．６．４　ＳｐａｃｅＷｉｒｅ网络２４………………………………………………………………………………　　５．６．５　网络时间２４………………………………………………………………………………………６　故障恢复机制２５……………………………………………………………………………………………　６．１　交换层故障及处理２５…………………………………………………………………………………　　６．１．１　交换层故障类型２５………………………………………………………………………………　　６．１．２　交换层故障处理２５………………………………………………………………………………　６．２　网络层故障及处理２５…………………………………………………………………………………　　６．２．１　链接错误处理２５…………………………………………………………………………………　　６．２．２　接收到包错误结束字符处理２５…………………………………………………………………　　６．２．３　无效目的地址处理２６……………………………………………………………………………　６．３　链路错误恢复２６………………………………………………………………………………………　６．４　应用层故障处理２６……………………………………………………………………………………　　６．４．１　应用层约定２６……………………………………………………………………………………　　６．４．２　链路初始化超时故障处理２７……………………………………………………………………　　６．４．３　包传输超时故障处理２７…………………………………………………………………………　　６．４．４　包接收超时故障处理２７…………………………………………………………………………７　典型应用２７…………………………………………………………………………………………………　７．１　系统设计２７……………………………………………………………………………………………　７．２　工艺设计２８……………………………………………………………………………………………　７．２．１　ＰＣＢ设计２８…………………………………………………………………………………………　７．２．２　连接器焊接２８………………………………………………………………………………………　７．３　结构设计２８……………………………………………………………………………………………Ⅱ犌犅／犜３８０６５—２０１９前　　言　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ４２５）提出并归口。本标准起草单位：上海航天计算机技术研究所、北京控制工程研究所、山东博达特种电缆有限公司、西安微电子技术研究所、航天时代电子技术股份有限公司、北京荣俊恺业电子技术有限公司。本标准主要起草人：徐瑞瑞、朱新忠、赖晓敏、史琴、周秀娟、泮朋军、张风源、罗唤霖、吴杰、蒋仁兴、刘波、赵汝海、宋义达、梁洁玫、张凯、王剑峰、彭清华、甘军宁、曾俊杰、包勇。Ⅲ犌犅／犜３８０６５—２０１９航天器犛狆犪犮犲犠犻狉犲总线技术要求１　范围本标准规定了ＳｐａｃｅＷｉｒｅ总线及其相关设备接口的一般要求、详细要求、故障恢复机制以及典型应用。本标准适用于各种航天器内的ＳｐａｃｅＷｉｒｅ总线及其相关设备的研制与使用。２　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＩＥＥＥ１３５５—１９９５　异构互连（ＨＩＣ）（低成本，用于并行系统结构低延迟可扩展串行互连）［ＩＥＥＥＳｔａｎｄａｒｄｆｏｒＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓＩｎｔｅｒＣｏｎｎｅｃｔ（ＨＩＣ），（ＬｏｗＣｏｓｔ，ＬｏｗＬａｔｅｎｃｙＳｃａｌａｂｌｅＳｅｒｉａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｆｏｒＰａｒａｌｌｅｌＳｙｓｔｅｍＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）］ＩＥＥＥ１５９６．３—１９９６　可量测相干接口（ＳＣＩ）用低压差动信号（ＬＶＤＳ）［ＩＥＥＥＳｔａｎｄａｒｄｆｏｒＬｏｗＶｏｌｔａｇｅＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｉｇｎａｌｓ（ＬＶＤＳ）ｆｏｒＳｃａｌａｂｌｅＣｏｈｅｒｅｎｔＩｎｔｅｒｆａｃｅ（ＳＣＩ）］３　术语和定义、缩略语３．１　术语和定义下列术语和定义适用于本文件。３．１．１　链路　犾犻狀犽两个ＳｐａｃｅＷｉｒｅ端口之间用于传输数据和控制信息的双向链接。３．１．２　节点　狀狅犱犲ＳｐａｃｅＷｉｒｅ包的源发地或目的地，可为存储器、传感器或其他接入ＳｐａｃｅＷｉｒｅ网络的设备。　　注：节点包含一个或多个ＳｐａｃｅＷｉｒｅ端口。３．１．３　路由器　狉狅狌狋犲狉包含一个开关矩阵、一个或多个ＳｐａｃｅＷｉｒｅ端口，根据每个包的目的地址控制路由开关，将其从一个ＳｐａｃｅＷｉｒｅ端口交换至另一个ＳｐａｃｅＷｉｒｅ端口的器件。３．１．４　网络　狀犲狋狑狅狉犽由节点、链路、路由器（可选）构成，节点与节点间通过链路和路由器相互连接，实现数据包的传输。３．１．５　端口　狆狅狉狋ＳｐａｃｅＷｉｒｅ总线接口，含输入口和输出口。１犌犅／犜３８０６５—２０１９３．１．６　协议栈　狆狉狅狋狅犮狅犾狊狋犪犮犽网络中各层协议的总和。　　注：网络中的数据依次从顶层协议传递到底层协议，再从底层协议依次传递到顶层协议。ＳｐａｃｅＷｉｒｅ网络的协议栈由底层到顶层依次为物理层、信号层、字符层、交换层、包层、网络层和应用层（用户自定义）。３．１．７　物理层　狆犺狔狊犻犮犪犾犾犪狔犲狉规定物理互连介质，如电缆、接插件等的协议层。３．１．８　信号层　狊犻犵狀犪犾犾犲狏犲犾规定ＳｐａｃｅＷｉｒｅ电信号电气特性、噪声容限和信号编码方式的协议层。３．１．９　字符层　犮犺犪狉犪犮狋犲狉犾犲狏犲犾规定如何将数据和控制字符转换成位流的协议层。３．１．１０　交换层　犲狓犮犺犪狀犵犲犾犲狏犲犾规定链路初始化、链路流控制、链路错误检测以及链路错误恢复机制的协议层。３．１．１１包层　狆犪犮犽犲狋犾犲狏犲犾规定如何将数据组织成可以在链路或网络上传输的包的协议层。３．１．１２网络层　狀犲狋狑狅狉犽犾犲狏犲犾规定数据包如何通过网络从源节点传输到目标节点的协议层。３．１．１３故障恢复机制　犲狉狉狅狉狉犲犮狅狏犲狉狔狊犮犺犲犿犲在ＳｐａｃｅＷｉｒｅ链路上发现并处理错误的方法。３．１．１４数据阀控　犱犪狋犪狊狋狉狅犫犲；犇犛将数据位流和时钟信号编码成两个信号，一个为原始数据位流，称为数据信号（Ｄ信号），另一个信号在数据位流不变化时翻转，称为阀控信号（Ｓ信号）。３．１．１５数据字符　犱犪狋犪犮犺犪狉犪犮狋犲狉ＤＳ编码后的数据字节，１０位宽，可在链路上传输。３．１．１６控制字符　犮狅狀狋狉狅犾犮犺犪狉犪犮狋犲狉用于在链路上传递控制信息的字符。３．１．１７包结束标识　犲狀犱狅犳狆犪犮犽犲狋犿犪狉犽犲狉控制字符，指示包的结束，包括包结束字符（Ｅｎｄｏｆｐａｃｋｅｔ，ＥＯＰ）和包错误结束字符（Ｅｒ