FC-AE-1553与MIL-STD-1553协议对比

FC-AE-1553与MIL-STD-1553协议对比MIL-STD-1553B总线协议：MIL-STD-1553B总线的典型??网络结构如下图所?示，它由BC（总线控制器），RT（远程终端），BM（总线监视器）以及总线?自?身四部分组成。?一个MIL-STD-1553B总线??网络中，有且只有?一个总线控制器BC在?工作，远程终端RT的个数不多于31，?而总线监视器BM的数量则可根据需要设置，它并不参与总线通信。总线具备冗余备份能?力，能增加MIL-STD-1553B总线??网络信息传输的可靠性，当?一条总线断开时，??网络会?自动切换到其他冗余的总线上，保证了消息的传递。BC主要管理和控制MIL-STD-1553B总线上消息的传输，??网络中只有总线控制器才能发送指令字，它总共包括字控制器、消息控制器和帧控制器三个类型。RT的?工作主要是响应来?自总线控制器的命令，并实施数据的传递。?一个MIL-STD-1553B总线??网络可以接?入多个远程终端，不同的终端通过RT地址来进?行区分。RT地址由五位地址位和?一位奇校验位组成，地址主要通过硬件或软件来设置。根据MIL-STD-1553B总线标准要求，只有当远程终端接收到总线控制器指令时，该远程终端才能参与信息传递。传输时RT能接收并解码总线控制器发出的指令，从?而作出相应的响应。BM主要监视与记录MIL-STD-1553B总线上传递消息的终端，它能够接收总线控制器的指令?而?工作，但不参与总线消息的传输。总线监视器有测试记录和备?用的总线控制器两种类型，当作为备?用总线控制器时表现为终端形式。1、MIL-STD-1553B总线的字MIL-STD-1553B总线上消息传输的最?小单位为字，它包括命令字、数据字和状态字三种类型，这三种类型的字经过曼彻斯特编码调制组成?一条条消息，每条消息由1?～32个字组成。每?一种类型的字格式都是唯?一的，但三种类型的字数据结构是相同的，如图2-3所?示。每个字的字?长为20?比特（bit），其中，有效数据位为16?比特（bit）。每个字最前?面3?比特是同步字头，标志?一个新字的开始；第20位是奇偶校验位，本设计中采?用了奇校验。前3?比特的同步头能够区分出命令字、状态字或者数据字，每个?比特的时?长是1μs，若3μs的同步头中，前1.5μs为低，后1.5μs为?高，则该字为数据字；若前1.5μs为?高，后1.5μs为低，则该字为命令字或状态字。其中总线控制器总是发出命令字的，?而远程终端则总是发出状态字。命令字、状态字和数据字占?用的时?长都是20μs，响应时间最?长是12μs，不同字与字之间传输的时间间隔?一般为10到30μs。（1）命令字：在Mil-Std-1553命令字中,第1-3?比特?用于同步标识,第20?比特?用于进?行奇校验.其他部分的含义为:(1)4-8?比特(终端地址位):总共可以标识32个地址,其中“00000-11110”标识总共31个终端,?而“11111”标识??广播地址.(2)9?比特(发送/接收指?示位):?用于总线控制器指?示终端进?行数据传输的?方向,逻辑1代表终端发送数据,?而逻辑0代表终端接收数据.(3)10-14(?子地址/模式代码标识位):?用于进?一步标识?子地址或模式代码,由于为了与状态字区别?而设置第10位为1,所以?子地址为“10000-11110”总共15个,?而模式代码为“11111”共1个.(4)15-19?比特(字计数/模式代码):当第10-15位为“10000-11110”时?用于标识传输的数据字的数量(其中00000标识32),?而当第10-15位为“11111”时?用于标识?用于总线管理的模式代码.在Mil-Std-1553总线中,由控制器通过发送命令字中的模式代码字进?行总线管理.所以此时的第10-14位为01111或11111时标识的是传输模式代码字的总线管理,其具体的总线管理由15-19位决定,其具体含义如表1所?示:（2）状态字在Mil-Std-1553状态字中,第1-3?比特?用于同步标识,第20?比特?用于进?行奇校验.其他部分的含义为:(1)4-8?比特(终端地址位):总共可以标识32个地址,其中“00000-11110”标识总共31个终端,?而“11111”标识??广播地址.(2)9?比特(消息错误指?示位):?用于指?示上?一个接收到的消息是否正确,逻辑1代表消息错误,?而逻辑0代表消息正确.(3)10?比特(命令字/状态字指?示位):?用于区别命令字和状态字,常设置为逻辑0.(4)11?比特(服务请求位):?用于终端向总线控制器请求服务.(5)12-14位(保留位):保留?用于他?用.(6)15位(??广播命令接收标识位):?用于报告接收到??广播命令.(7)16位(忙状态位):?用于终端向总线控制器报告其?子系统处理数据的状态.(8)17位(?子系统标志位):?用于终端向总线控制器报告其?子系统的健康状态.(9)18位(动态总线接受指?示位):表?示终端愿意接管总线控制器对总线的管理指?示.(10)19?比特(终端标志位):指?示终端的健康状况,逻辑1表?示终端发?生问题.2、MIL-STD-1553B总线消息传输?方式MIL-STD-1553B总线的消息传输格式总共有10种，这10种格式?又分为?非??广播传输格式和??广播传输格式两?大类。常?用的为?非??广播传输格式中的三种，即BCtoRT（总线控制器向远程终端发送信息）、RTtoBC（远程终端向总线控制器发送信息）、RTtoRT（远程终端向远程终端发送信息）。(1)BCtoRT：总线控制器BC先发送?一个接收命令字给其中?一个远程终端RT，告诉RT准备接收数据，然后BC继续发送数据字，RT接收数据后返回?一个状态字给BC，以说明数据的接收情况。(2)RTtoBC：总线控制器BC先发送?一个发送命令字给?一个远程终端RT，告诉RT发送数据，RT收到发送命令字后返回?一个状态字，并按照要求发送数据字给BC。(3)RTtoRT：总线控制器BC发送?一个接收命令字给?一个远程终端RT1，让其接收数据。然后，该BC发送?一个发送命令字给另?一个远程终端RT2，让其发送数据给RT1。接收到发送命令字的RT2向BC返回?一个状态字并按要求向RT1发送数据字，RT1接收到数据字后向BC返回?一个状态字。(4)BCtoRTs：总线控制器BC向所有远程终端RT发送?一个接收命令字，其后发送?一连串数据字给所有的RT。RT收到数据后，不需要向BC发送状态字，只需要把状态字中的第15位设置为1即可。(5)RTtoRTs：总线控制器BC发送?一个接收命令字给各远程终端RTn，让其接收数据，然后发送?一个发送命令字给远程终端RT3，让其向各终端RTn发送数据。RT3接收到命令后向BC发送?一个状态字，并向各RTn发送指定的数据字。各个RTn收到数据后不需要向BC发送状态字，只需要把状态字中的第15位设置为1即可。FC-AE-1553协议：（1）光纤通道协议架构光纤通道协议与上层网络协议无关，有很好的通用性，是一种通用传输机制。光纤通道OSI模型分为5层，分为两个部分：物理和信号层，上层协议层，如下图所示。物理和信号层包括FC-0，FC-1，FC-2层，上层协议层包括FC-3，FC-4层。（2）光纤通道帧格式帧是光纤通道中传输的最?小单元，通?用的光纤通道帧结构如下图所?示。它由4个字节的帧开始分隔符SOF、24个字节的固定帧头、最多2112字节的数据、4字节的CRC32循环冗余校验码以及4字节的结束分隔符EOF组成。若干帧单元构成序列，若干序列组成交换在光纤通道中传输。（3）FC-AE-1553总线结构下图是?一个典型的FC-AE-1553??网络，它由NC(??网络控制器)、NT（??网络终端）、FC(光纤通道)??网络?自?身、FC-AE-1553总线协议转换设备、MIL-STD-1553B总线本?身等组成。NC(??网络控制器)与MIL-STD-1553B总线中的BC(总线控制器)相似，负责发起FC-AE-1553??网络中的?一切传输。所有能发起光纤通道FC??网络中传输命令序列的节点都属于NC，所以FC-AE-1553??网络中可以存在多个??网络控制器NC，这也是其与MIL-STD-1553B总线的?一个不同之处。当?一个FC-AE-1553??网络中存在多个??网络控制器NC时，同?一时间只能有?一个NC发起数据传输。NT（??网络终端）与MIL-STD-1553B总线中的RT(远程终端)相似，它能响应??网络控制器NC发起的命令序列，完成??网络控制器与??网络终端以及??网络终端与??网络终端之间的数据交换。FC-AE-1553总线协议转换设备是整个??网络中的重要部分，它是连接MIL-STD-1553B总线与光纤通道??网络FC的桥梁。该设备在?一个FC-AE-1553??网络中可包含有?一个或多个，不同的MIL-STD-1553B总线接在不同的协议转换设备上，但在同?一时间只能有?一个设备起作?用。FC-AE-1553状态帧帧头和指令帧帧头定义了MIL-STD-1553B总线远程终端属性，当FC-AE-1553??网络与MIL-STD-1553B总线通信时，协议转换设备实现FC-AE-1553??网络的命令帧、状态帧与MIL-STD-1553B总线的命令字、状态字之间的转换；当两??网络之间不进?行通信时，桥接设备可以作为光纤通道??网络中的终端NT使?用[41]，或者作为MIL-STD-1553B总线中的总线控制器BC使?用。上表为MIL-STD-1553协议和FC-AE-1553协议的对?比。以上是?比较系统的FC-AE-1553协议的简单介绍。