MIL-STD-1553B 汇流排系统搭建指导 - 提供Ballard MIL-STD-1553 与 .PDF

MIL-STD-1553B 匯流排系統搭建指導 1.1553B 匯流排協定 1.11553B 匯流排介紹 MIL-STD-1553B （GJB 289A ）是一種應用於機載電子設備間通信的共用式匯流排通信協定，以匯流排式拓撲結 構連接最多 31 個終端設備互聯，傳輸速率為 1Mbps ，在航空電子匯流排網路中佔有重要地位，在艦船、坦克、導彈 及衛星等運動平臺上也有廣泛的應用。基本的 1553B 匯流排拓撲圖如圖 1 所示，各個 1553B 終端都是通過短截線連 接到匯流排上，匯流排的兩端必須連接匯流排匹配電阻。 圖 1 1553B 匯流排基本拓撲圖 1553B 匯流排使用遮罩雙絞線作為傳輸介質，互連線由主電纜和短截線組成。主電纜的最長長度一般不超過 100 米，兩端使用與其傳輸阻抗匹配的匯流排終端電阻進行端接（如 RT500078 ）。如果主電纜的長度過長，需要考慮傳 輸延時和傳輸線的影響，1 米的電纜的信號傳輸延時為 5.3 納秒。例如，主電纜的長度為 300 米，則信號在主電纜上 的最大傳輸延時約為 1.6 微秒。1553B 匯流排消息從 BC 端傳輸到 RT 端需要 1.6 微秒的傳輸延時，回應的狀態字從 RT 端到 BC 端也需要 1.6 微秒的傳輸延時。回應時間就增加了 3.2 微秒的傳輸延時，因此，BC 端增加 4 微秒的最大 回應時間（由 1553B 協議中規定的 14 微秒增加到 18 微秒）。 短截線是將 1553B 終端設備連接到主電纜的電纜。短截線的最大長度取決於它與主匯流排的連接方式，在直接耦合方 式下，短截線長度不超過 0.3 米；在間接耦合方式下，短截線的長度不超過 6 米。 1.2 間接耦合 間接耦合，又稱變壓器耦合。間接耦合是指終端通過一個次級隔離變壓器（如 DBP20010 ）連接到主電纜上，隔 離變壓器位於終端設備的外部，主電線兩端通過阻值等於電纜特徵阻抗的電阻與耦合變壓器相連，以確保傳輸線不匹 配造成的反射最小。間接耦合與直接耦合相比，具有較好的電氣隔離、阻抗匹配和較高的雜訊抑制性能，電氣隔離避 免了終端故障或者短截線阻抗失配對主匯流排的影響，在實際的應用中應優先選擇變壓器耦合方式。 1.3 直接耦合 直接耦合方式是指用短截線將終端直接連接到主電纜上（通常使用 T 性連接器），隔離電阻和變壓器位於終端設 備的內部。在直接耦合情況下，雖然隔離電阻提供了在短接故障或終端短路的情況下對主匯流排的保護，但是實際使 用過程中，要慎用或者不用直接耦合方式。因為一旦終端短路將會影響到整個匯流排通信，而直接短接也會極大影響 匯流排上的阻抗匹配。 1.4 1553B 匯流排連接規則 應儘量使用間接耦合方式，避免使用直接耦合方式；間接耦合方式的短截線長度應小於 6 米。如一定要使用直接 耦合方式，短截線長度應小於 0.3 米；主電纜的長度小於 100 米。 2. 1553B 匯流排元件 2.11553B 電纜和連接器 1553B 匯流排的主電纜和短截線都使用帶遮罩雙絞線，電纜與電纜、電纜與 1553B 終端設備、電纜與耦合器之 間都使用雙軸連接器進行連接（如 PL75-47 、CJ70-47 、BJ76 等），如圖 2 所示。 圖 2 1553B 連接器和電纜 2.2 終端電阻 1553B 主電纜兩端必須連接終端電阻，一般使用 78 歐姆，2 瓦，精度為 1%的電阻，如 RT500078 ，終端電阻的 外形如圖 3 所示：