1553B环境搭建

MIL-STD-1553B总线系统
1.1553B总线协议
1.11553B总线介绍
MIL-STD-1553B（GJB 289A）它是一种应用于航空航天电子设备间通信的共享总线通信协议，最多连接31个终端设备，传输速率为1Mbps，它在航空电子总线网络中占有重要地位，广泛应用于船舶、坦克、导弹、卫星等运动平台。基本的1553B如图1所示，各1553B终端通过短截线连接到总线，总线两端必须连接到总线匹配电阻。

图1 1553B总线基本拓扑图
1553B主线采用屏蔽双绞线作为传输介质，由主电缆和短截线组成。主电缆的最长长度一般不超过100米，两端使用与其传输阻抗匹配的总线终端电阻进行端接（如RT500078）。如果主电缆长度过长，需要考虑传输延迟和传输线的影响。1米电缆的信号传输延迟为5.3纳秒。例如，如果主电缆长度为300米，则主电缆上信号的最大传输延迟约为1.6微秒。1553B总线消息从BC端传输到RT端需要1.传输延迟6微秒，响应状态字从RT端到BC端也需要1.传输延迟6微秒。响应时间增加了3.因此，2微秒的传输延迟，BC最大响应时间由1553增加4微秒(B协议中规定的14微秒增加到18微秒)。

短截线是将1553B终端设备连接到主电缆的电缆。短截线的最大长度取决于它与主总线的连接，短截线的长度不超过0.3米；短截线长度不超过6米。

1.2间接耦合
间接耦合，又称变压器耦合。间接耦合是指终端通过次级隔离变压器(如DBP20010年)连接到主电缆，隔离变压器位于终端设备外部。主电线两端通过电阻等于电缆特征阻抗的电阻与耦合变压器连接，以确保传输线不匹配引起的反射最小。与直接耦合相比，间接耦合具有良好的电气隔离、阻抗匹配和较高的噪声抑制性能。电气隔离避免了终端故障或短截线阻抗失配对主总线的影响，变压器耦合应优先考虑实际应用。

1.3直接耦合
直接耦合是指将终端直接连接到主电缆（通常使用T连接器），隔离电阻和变压器位于终端设备内部。在直接耦合的情况下，虽然隔离电阻在短接故障或终端短路的情况下保护主总线，但在实际使用过程中应谨慎使用或不直接耦合。因为一旦终端短路会影响整个总线通信，直接短路也会极大地影响总线上的阻抗匹配。

1.4 1553B总线连接规则
应尽量使用间接耦合方式，避免使用直接耦合方式；间接耦合方式的短截线长度应小于6米。如一定要使用直接耦合方式，短截线长度应小于0.3米；主电缆长度小于100米。

2.1553B总线组件
2.1 1553B电缆及连接器
1553B主电缆和短截线均采用带屏蔽的双绞线、电缆和电缆、电缆和1553B双轴连接器用于连接终端设备、电缆和耦合器PL75-47、CJ70-47、BJ76等)，如图2所示。

图2 1553B连接器和电缆

2.2终端电阻
1553B主电缆两端必须连接终端电阻，一般采用78欧姆、2瓦、1%精度的电阻，如RT终端电阻的形状如图3所示：

图3 终端电阻
在实际应用中，终端电阻不可选，必须连接主电缆两端的终端电阻。

2.3总线耦合器和T型连接器
使用总线耦合器连接1553B耦合器可扩展主电缆和短截线~8个短截口，常用的耦合器(DBP如图4所示，20010)

图4 总线耦合器
上图为两个短截面的耦合器，左右接口连接1553B连接1553的主电缆和下两个短截面B终端设备。在实际应用中，请注意不要用两侧的接口连接终端设备，也不要用下端接口连接1553B主电缆。
T型连接器用于连接1553B主电缆扩展1553B终端设备，常用的T型连接器（BN73)如图5所示：

图5 T型连接器
通过T型连接器扩展的1553B短截线长度应小于0.3米。

2.4 RFI端子
一般情况下，为了防止电磁干扰，保持短截面清洁，需要连接耦合器的短截面RFI端子，常用RFI端子（RT50000，RT50000nc）如图6所示：

图6 RFI端子

在实际使用中，终端电阻的阻抗远小于1553B78欧姆的终端电阻不能用于终端设备的阻抗(如RT500078)连接耦合器上未使用的短截面。如果没有FRI端子可以断开未使用的短截面，不连接任何端子。
3.搭建1553B总线系统
3.1 1553B总线系统的组件
在连接1553B1553B总线所需的各个组件，包括1553B终端设备、1553B延长线、总线耦合器(或T型连接器)、终端电阻。本章介绍了间接耦合的1553B总线连接方式，直接耦合方式，用T型连接器代替图中的总线耦合器。
3.2连接2个1553B终端设备
在实验室测试中，经常会遇到2个1553B一个简单的1553终端设备B通常一个终端是总线系统BC，另一种设备是RT。一般来说，1个总线耦合器和2个终端电阻可以实现2个1553B连接终端设备。

图7 2个1553B终端设备连接图
该间接耦合连接的实物图如下：

图8 2个1553B连接实物图的终端设备

在上图的配置模式中，整个1553B主电缆集成在总线耦合器中。另一种等价连接方式如下图所示：

图9 等价的2个1553B终端设备连接图

上述连接方式由1553组成B总线系统所需的最基本组件。在实际应用中，常见的错误是使用1553B短截线直接21553B没有任何总线耦合器(或T型连接器)和终端电阻，终端设备连接在一起。这种连接会导致1553B1553B数据传输错误。因此，在实际应用中必须严格遵守1553B总线的连接要求。

3.3 连接双冗余总线
绝大多数的1553B总线是双冗余系统，包括主总线（Bus A）从总线（Bus B），如下图所示：

图10 双冗余总线连接图
在连接过程中Bus A和Bus B总线相互独立，不要使用总线耦合器Bus A和Bus B总线连接在一起。

3.4 连接大型的1553B总线系统
在实际应用中，可能会遇到多个1553B将终端设备连接在一起，形成大型1553B总线系统，下图为由6个终端设备组成的双冗余1553B总线系统。

图11 复杂的双冗余总线连接图
在这个基本的拓扑结构上，可以通过添加或减少1553B为了构建所需的1553B总线系统。短截线长度不得超过6米(直接耦合不得超过0米).3米)，主电缆总长度不超过100米。主电缆长度较长的，应考虑传输延迟和传输线的影响。