GB∕T 43669-2024 空間數(shù)據與信息傳輸系統(tǒng) 航天器1553B總線通信協(xié)議（正式版）

空間數(shù)據與信息傳輸系統(tǒng)航天器1553B總線通信協(xié)議2024-03-15發(fā)布國家標準化管理委員會I 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14縮略語 25總則 35.1協(xié)議層次和內容 35.2總線拓撲結構 35.3子地址約定 45.4方式碼消息使用約定 46總線通信機制 56.1消息傳送機制 56.2服務請求機制 56.3同步機制 56.4時統(tǒng)機制 66.5總線測試機制 67總線通信過程 77.1總線通信過程說明 77.2通信調度過程 97.3置數(shù)過程 97.4發(fā)送過程 7.5接收過程 7.6取數(shù)過程 7.7同步過程 7.8時統(tǒng)過程 7.9總線測試過程 8可靠性設計要求 9管理信息庫 附錄A(資料性)基于本文件的進一步設計 參考文獻 ⅢGB/T43669—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國宇航技術及其應用標準化技術委員會(SAC/TC425)提出并歸口。本文件起草單位：中國科學院國家空間科學中心、北京空間飛行器總體設計部、長春理工大學、中國航天標準化研究所、廈門華信立誠標準化服務有限公司、國網思極位置服務有限公司、浙江匯隆晶片技術有限公司。本文件規(guī)范了國內航天器設計中的1553B總線應用通信協(xié)議，定義了上層應用與鏈路層和物理層之間的接口使用關系，總線通信所需的協(xié)議元素，提出了消息調度機制方案，供任務系統(tǒng)剪裁使用，以協(xié)調、方便具體工程任務的通信協(xié)議設計和規(guī)定，實現(xiàn)跨任務和跨部門的協(xié)議通用。本文件規(guī)定的1553B總線通信協(xié)議屬于跨應用層與鏈路層協(xié)議，而鏈路層和物理層的協(xié)議內容已有相關國外標準和國內的標準予以規(guī)定，本文件不作更多的規(guī)定和約束。因此在使用本文件時，需要與相關的標準結合使用。IN1空間數(shù)據與信息傳輸系統(tǒng)航天器1553B總線通信協(xié)議本文件描述了航天器上應用的1553B總線通信的總線拓撲結構、使用約定、總線通信機制、總線通信過程、可靠性設計和管理信息庫。本文件適用于航天器上采用1553B總線的相關設備和系統(tǒng)以及相配套的地面測試設備的研制。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T42041航天術語空間數(shù)據與信息傳輸3術語和定義GB/T42041界定的以及下列術語和定義適用于本文件。一種數(shù)字式時分制指令/響應型多路傳輸數(shù)據總線。使數(shù)據總線與應用裝置相接的電子組件。注1:在1553B總線中包括總線控制器、總線監(jiān)視器和遠置終端3種。注2:終端可以是獨立存在的可更換組件，也能包含在應用裝置內?？偩€控制器buscontroller;BC1553B總線中組織信息傳輸?shù)慕K端?？偩€監(jiān)視器busmonitor;BM1553B總線中接收、記錄總線上傳輸?shù)南?，并能夠有選擇地提取信息的終端。注：如果分配一個終端地址參與通信，則稱為監(jiān)視終端(MT)。遠程終端1553B總線中不作為總線控制器或總線監(jiān)視器而參與通信的所有終端。1553B總線通信的基本數(shù)據單元。2注1:字由20bit組成，包括3bit同步頭、16bit數(shù)據和1bit奇偶校驗位。3bit同步和1bit信息的字是指16bit數(shù)據。注2:有3種類型的字：指令字、狀態(tài)字和數(shù)據字。消息message總線上傳輸數(shù)據的基本單元。注：包括指令字、狀態(tài)字、若干數(shù)據字(0個～32個)及狀態(tài)響應間隔在內的傳輸序列。3.8消息幀messageframe由多條消息組成的消息序列。注：總線控制器通過組織消息幀實現(xiàn)總線通信消息順序的編排。方式碼modecode總線控制器對總線系統(tǒng)中的信息流及有關硬件進行管理但不用于數(shù)據傳送的一類消息?？偩€通信中某個終端發(fā)送的消息可被其他多個終端或全體終端接收到的一種方式。在終端間使用一路以上總線的數(shù)據傳送通路?？偩€控制器發(fā)出消息的過程。獲取acquisition總線控制器組織遠置終端發(fā)出消息，其他遠置終端或總線控制器作為消息接收方的過程。參與總線通信的應用將需要發(fā)送的數(shù)據交付終端發(fā)送的操作。參與總線通信的應用將接收到的數(shù)據從終端提取出來的操作。4縮略語下列縮略語適用于本文件。BC:總線控制器(BusController)BCA:總線控制器應用(BCApplication)BM:總線監(jiān)視器(BusMonitor)OSI:開放系統(tǒng)互聯(lián)(OpenSystemInterconnect)RTA:遠置終端應用(RTApplication)3GB/T43669—20245總則5.1協(xié)議層次和內容本文件規(guī)定的1553B總線通信協(xié)議與OSI分層協(xié)議的對應關系見圖1。OS[協(xié)議分層1553B協(xié)議分層對應功能協(xié)議對應關系應用層應用層網絡層數(shù)據鏈路層數(shù)據鏈路層子層通信管型編碼與同步子層錯誤檢測申并轉換1553B總級物理層物理層子層比特編媽比特解碼同步驅動器電圖11553B總線通信協(xié)議與OSI分層協(xié)議的對應關系航天器上的1553B總線通信層涉及物理層、數(shù)據鏈路層，以及與應用層之間接口的協(xié)議。本文件在協(xié)議棧中的位置見圖1,主要是從應用角度規(guī)定了對1553B總線鏈路層協(xié)議的使用關系，對應了鏈路層協(xié)議子層的一部分內容，以及應用層下端的一部分接口應用內容，主要包括1553B總線拓撲結構、子地址約定、方式碼消息選擇、總線通信機制、總線通信過程等，用于1553B總線通信過程的消息安排和數(shù)據交換，確?？偩€通信運行的穩(wěn)定可靠，為上層制定具體任務協(xié)議提供支撐。5.2總線拓撲結構1553B總線系統(tǒng)由1個BC,1個～31個RT組成(地址從0～30),可根據需要配置一個BM,拓撲結構見圖2。BCBC應用過程通道ART30應用過程BM應用接收數(shù)據發(fā)送數(shù)據過程過程發(fā)送數(shù)據圖21553B總線系統(tǒng)拓撲結構(雙余度)BC與其他終端之間構成主從通信關系，通過總線線纜進行連接。一般配置雙余度總線線纜，也可根據需要和重要程度配置多余度總線線纜。各條線纜互為備份，總線通信的消息可通過任意一條總線4線纜傳輸。每個終端都有相應的服務應用對象，終端可與應用對象同屬于一個裝置中，也可是裝置之外的可更換組件。BM主要對總線通信情況進行監(jiān)視，監(jiān)視數(shù)據交由BM應用進行處理。BM也可通過分配一個終端地址參與正常通信，稱為監(jiān)視終端(MT)。BM可作為BC的備份，當監(jiān)視到BC工作異常時，可切換到BC模式下工作，代替BC工作。切換的過程可通過某種機制自動進行，也可通過外部指令控制完成。切換時一般是先停止BC的BC工作模式，然后再將BM切換到BC工作模式，避免總線上有兩個BC同時工作。RT地址32個，其中0～30(二進制0～11110)作為RT的專有地址，31(二進制11111)用于廣播。在實際應用中，盡量不采用0作為RT的專有地址。5.3子地址約定每個RT有32個發(fā)送子地址和32個接收子地址，用于區(qū)別不同種類數(shù)據消息的收發(fā)。RT子地址的使用約定見表1,定義說明和使用建議見附錄A中A.3。表1RT子地址使用約定子地址說明0不使用獲取數(shù)據分發(fā)數(shù)據可根據任務需要定義消息種類，用于發(fā)送過程和接收過程(見7.4、7.5),以及數(shù)據塊傳送(見A.5)分發(fā)傳送確認分發(fā)傳送描述用于收發(fā)雙方握手的發(fā)送過程(見7.4)獲取傳送請求獲取傳送確認用于收發(fā)雙方握手的接收過程(見7.5)時間碼時間碼(可是廣播)用于時統(tǒng)過程(見7.8)長抱環(huán)測試長抱環(huán)測試用于長抱環(huán)測試過程(見6.5.1、7.9.1)方式碼方式碼使用約定見5.45.4方式碼消息使用約定1553B總線定義了15種方式碼消息，本文件規(guī)定下列5種常用方式碼消息的使用方式，其余10種本文件不作使用約定。a)同步(二進制代碼00001):不帶數(shù)據字，廣播方式或非廣播方式。用于將預定事件通知相關RT,使RT同步。同步過程見6.3、7.7,時統(tǒng)過程見6.4、7.8。b)啟動自測試(二進制代碼00011):不帶數(shù)據字，非廣播方式。用于啟動RT內部的測試電路。c)發(fā)送矢量字(二進制代碼10000):帶一個數(shù)據字(稱為矢量字),非廣播方式。用于要求RT發(fā)送矢量字，以便BC確定該RT要求的特定消息傳輸請求。服務請求機制見6.2,矢量字定義d)帶數(shù)據字的同步(二進制代碼10001):帶一個數(shù)據字，其編碼可定義不同的預定事件，廣播方式或非廣播方式。用于將預定事件通知相關RT,使RT根據事件同步。同步過程見6.3、e)發(fā)送自測試字(二進制代碼10011):帶一個數(shù)據字(稱為自測試字),非廣播方式。用于RT向BC報告自測試的結果。測試過程見6.5.2、7.9。56總線通信機制6.1消息傳送機制BC根據BCA和RT對消息傳輸需求，預先編排組織消息幀，通過啟動和停止的操作，控制消息幀的傳輸過程。消息傳送機制有周期傳送和插入傳送兩種。一般情況下總線通信為周期傳送機制，以消息幀為單位循環(huán)不斷地傳送消息。當有突發(fā)消息需要傳送時，停止周期消息幀的傳送，轉而傳送突發(fā)消息，然后返回周期消息幀停止處，恢復周期傳送機制，這一轉換過程稱為插入傳送機制。周期傳送機制是對有周期性傳輸需求的消息在總線通信帶寬上的預先分配，以保證所有終端都有參與通信的機會，滿足各種消息不同傳輸時延要求，體現(xiàn)總線通信的周期特性和時序穩(wěn)定性。插入傳送機制是對非周期性傳輸需求的消息，保證其傳輸?shù)募皶r性。BC可根據BCA或RT突發(fā)性的消息傳輸請求，按照約定的優(yōu)先級關系和時效性要求，編排組織消息傳輸。關于周期傳送機制和插入傳送機制的消息編排見A.1。6.2服務請求機制服務請求機制用于總線通信能夠按需傳輸消息，以有效節(jié)省傳輸帶寬，提升傳輸效率。以RT為消息源或RT請求獲取某類消息的數(shù)據傳輸可采用服務請求機制。RT通過“發(fā)送矢量字”方式碼消息(10000)的狀態(tài)字中的“服務請求位”來標識消息傳輸請求，通過所帶的矢量字來標識請求傳輸?shù)南⒎N類。BC周期性依次對各個RT發(fā)出“發(fā)送矢量字”方式碼消息(10000)。如某RT返回的狀態(tài)字中的“服務請求位”為“1”,說明該RT有消息傳輸服務請求。BC將進一步分析該RT返回的矢量字，確定該RT請求的傳輸消息種類，組織傳輸。16bit量字可按位定義消息種類，也可按編碼定義消息種類，見A.2。在矢量字按位定義消息種類的情況下，RT在發(fā)送緩沖區(qū)準備好數(shù)據后，或是請求獲取某種消息時，應將矢量字中代表該請求消息的相應位置“1”,并將狀態(tài)字中的“服務請求位”置“1”。當請求的消息傳輸完畢后，將矢量字中相應位置“0”。如果矢量字所有位均已為“0”,表示沒有進一步的消息傳輸服務在矢量字按編碼定義消息種類的情況下，RT在發(fā)送緩沖區(qū)準備好數(shù)據后，或是請求獲取某類消息時，應將矢量字設置為所需編碼，并將狀態(tài)字中的“服務請求位”置“1”。當請求的消息傳輸完畢后，將矢量字設置為下一個請求的消息種類編碼。如果沒有進一步的消息傳輸請求，則將矢量字置為全0,“服6.3同步機制同步有3種方式，即采用同步方式碼消息(00001)、帶數(shù)據字的同步方式碼消息(10001),以及非方式碼同步消息。同步方式碼消息(00001)和帶數(shù)據字的同步方式碼消息(10001)起到某一總線通信狀態(tài)的同步作用，且同步方式碼消息(10001)帶的數(shù)據字可進行編碼，以指示不同的同步事件。兩種方式碼消息可與時間碼消息配合，起到在總線上傳輸時間并供接收方校準的作用，見6.4。非方式碼同步消息是一條參與通信各方約定的普通消息，可用于RT數(shù)據發(fā)送和接收時，數(shù)據更新的同步，也可作為當前總線周期和下一總線周期的分隔點標志，見A.1。注：具體采用的同步方式及其約定含義由任務協(xié)議確定，本文件不作規(guī)定。66.4.1系統(tǒng)時鐘位于BC端時，對應的時統(tǒng)機制如下。a)BC發(fā)送時間碼消息可采用周期傳送機制或插入傳送機制。b)在時間碼消息發(fā)出的一段時間(固定的或不確定的)后，安排一條同步方式碼消息(00001)。時間碼消息與同步方式碼消息(00001)之間的時間誤差由BC在發(fā)出時間碼消息時補償。c)如果采用帶數(shù)據字的同步方式碼消息(10001)作為時間同步，則所帶的數(shù)據字值可是時間誤差值。d)RT在收到同步方式碼消息(00001)時，立即讀取時間碼消息，與誤差值相加，作為RT的新時間基準。e)為減小時間碼誤差，BC可在時間碼消息發(fā)出前的時刻讀取系統(tǒng)時鐘值。f)如果不采用同步消息，則時間碼消息傳輸?shù)恼`差由各RT自行修正或容忍。6.4.2系統(tǒng)時鐘位于RT端時，對應的時統(tǒng)機制如下。a)BC按照固定周期傳送RT發(fā)送時間碼消息，無需BC與RT之間的服務請求握手。RT應保證時間碼消息發(fā)出前的時鐘誤差修正。時間碼消息在總線上傳輸?shù)恼`差由各接收終端自行修正或容忍。b)如果采用服務請求機制傳送RT發(fā)送時間碼消息，則BC在響應RT服務請求時，可先發(fā)送同步方式碼消息(00001)給該RT,用于RT讀取當前時刻的時鐘時間碼，然后BC在“一段時間”(固定的或不確定的)后傳輸RT發(fā)送時間碼消息，并緊隨其后廣播一條帶數(shù)據字的同步方式碼消息(10001),數(shù)據字的值為BC補償?shù)摹耙欢螘r間”誤差。在這種情況下，各終端在收到帶數(shù)據字的同步方式碼消息(10001)后，立即讀取時間消息和同步消息的數(shù)據字“一段時間”,二者相加作為接收方新的時間基準。6.5總線測試機制6.5.1長抱環(huán)測試長抱環(huán)測試的目的是測試總線通信通道的通斷情況，為通過哪路通道傳送消息提供依據。BC使用單消息依次與每個RT通信。以雙余度A總線和B總線為例，BC與一個RT的通信測試過程如下：a)BC在A總線組織一條RT接收長抱環(huán)測試消息(接收子地址30);b)BC在A總線組織一條RT發(fā)送長抱環(huán)測試消息(發(fā)送子地址30);c)如果BC發(fā)送消息或接收消息響應超時，說明總線通信有異常；d)如果收發(fā)消息均正常，BC比較收發(fā)消息數(shù)據字內容是否相同，相同則說明總線通道以及RT通信正常，否則說明有異常；e)BC在B總線上重復過程a)～d)。6.5.1.2長抱環(huán)測試使用約定長抱環(huán)測試的使用約定如下。a)長抱環(huán)測試消息中的數(shù)據字內容設定為某種編碼或數(shù)據圖案，供收發(fā)雙方判別和處理。b)如果RT不關心長抱環(huán)測試的過程，可將接收子地址30消息和發(fā)送子地址30消息的數(shù)據收發(fā)緩沖區(qū)設置為同一個地址。在這種情況下，測試過程對RT是透明的，BC在安排發(fā)送和接收消息時，不應預留消息間隔時間。c)如果RT期望通過長抱環(huán)測試反映RTA是否正常響應，則RT應響應接收子地址30消息，并7通知RTA做必要的處理，至少將接收數(shù)據從接收緩沖區(qū)搬移到發(fā)送緩沖區(qū)。在這種情況下，BC在安排發(fā)送和接收消息時，應留有足夠的RT響應時間。d)如果存在多余度總線，長抱環(huán)測試過程可在每條總線上各進行一遍，測試數(shù)據內容可有規(guī)律地變化，避免數(shù)據重復導致的誤判。e)如果只有單總線連接，是否進行長抱環(huán)測試由應用管理需求決定。f)如果測試發(fā)現(xiàn)某RT有一個總線通道上的通信異常，余度總線通道通信正常，則BC將該RT的消息改為在正常通道上傳輸，表現(xiàn)效果為切換總線。g)如果某RT所有余度總線通信均超時(RT不存在，RT故障或沒有加電工作)或數(shù)據異常，則不進行切換總線操作。h)如果某RT所有余度總線通信均正常，則其消息可選擇任一通道傳送，無需切換總線。BC使用啟動自測試(00011)方式碼消息使RT啟動內部測試，之后再使用發(fā)送自測試字(10011)方式碼消息獲取RT內部自測試結果的數(shù)據字。自測試執(zhí)行過程屬于1553B總線鏈路層和物理層的內容。自測試結果數(shù)據字的用途由任務決定。消息重試是指當消息傳輸發(fā)生錯誤或者超時響應時，消息可立即自動重新傳輸。BC可根據需要和消息特性選擇是否消息重試，其設置規(guī)則如下。a)廣播消息一般不準許重試。為保證其可靠傳輸，廣播消息可交替使用余度總線，例如本次使用通道A,下次使用通道B。b)組成一個數(shù)據塊(見A.5)的多條消息不準許重試。如果需要，數(shù)據塊的多條消息應作為一個整體重新安排傳送。c)BC與RT之間的單消息允許重試，但也應根據消息內容而定，例如長抱環(huán)測試不準許重試。d)以雙余度總線為例，消息重試的方式可設置為在當前總線重試一次。如果失敗，則在冗余總線上重試一次。如果再次失敗，則不再重試。也可是先冗余總線，后當前總線。7總線通信過程7.1總線通信過程說明參與總線通信的角色主要包括BC方的BC和BCA,RT方的RT和RTA。4個角色之間的關系見8BCA?999J圖3總線通信的組成和關系之間通過握手標志和數(shù)據緩沖區(qū)溝通和傳遞數(shù)據。BC和RT之間通過1553B總線傳送消息。注：圖中傳送消息數(shù)據的過程需要根據不同的消息種類進行進一步設計，屬于任務協(xié)議，本文件不作規(guī)定。從BC到RT的消息傳輸稱為分發(fā)過程，包括BC發(fā)送過程和RT接收過程。RT到BC的消息傳輸稱為獲取過程，包括RT發(fā)送過程和BC接收過程。BCA將要發(fā)送的數(shù)據交給BC的過程稱為BCA置數(shù)過程，將BC收到的數(shù)據提取出來交給BCA的過程稱為BCA取數(shù)過程。RTA將要發(fā)送的數(shù)據交給RT的過程稱為RTA置數(shù)過程，將RT收到的數(shù)據提取出來交給RTA的過程稱為RTA取數(shù)過程。應用數(shù)據的大小可是任意長度，由于1553B總線1條消息最多包含32個數(shù)據字，因此當應用數(shù)據長度大于32個字時，在1553B總線上傳輸時應進行數(shù)據塊劃分。數(shù)據塊的劃分及其傳送設計屬于任務協(xié)議，本文件不作規(guī)定，A.5給出了設計建議。這些數(shù)據傳遞過程應通信調度過程的支持，包括BC通信調度過程、RT通信調度過程。同時，通信調度過程還支持BC和RT雙方的同步過程、時統(tǒng)過程、測試過程等。這些過程在總線通信中的部署關系見圖4。過程過程過程過程BC時統(tǒng)過程過程過程BC接收過程過程過程注：箭頭表示處理順序。圖4總線通信過程的部署圖4中，取數(shù)過程、置數(shù)過程是鏈路協(xié)議子層和上層應用過程的接口過程。接收過程、發(fā)送過程、通9信調度過程是鏈路協(xié)議子層與下層通信過程之間的接口過程。時統(tǒng)過程、同步過程和測試過程是上層相關應用與下層通信過程之間的時間、同步和測試消息的接口過程。7.2通信調度過程BC通信調度過程用于實現(xiàn)和控制下列各種總線通信。a)為實現(xiàn)總線通信，BC應構建消息幀，其編排規(guī)則見A.1。b)為實現(xiàn)總線通信，BC應對總線通信參數(shù)進行配置，見表2。c)在周期傳送機制(見6.1)運行過程中，BC應按照消息幀中不同種類的消息及時進行有針對性的消息上線傳輸、響應、數(shù)據收發(fā)和消息下線處理。d)為實現(xiàn)插入傳送機制(見6.1),BC應能夠暫停周期性消息幀的運行，控制突發(fā)消息傳輸?shù)膯⑼?，并返回周期消息幀的停止處，重新啟動周期消息幀運行。e)周期傳送機制和插入傳送機制的切換過程應進行針對性設計，確保及時可靠切換，保證各類消息傳輸時延穩(wěn)定性的同時，滿足突發(fā)消息的實時性要求。f)服務請求機制(見6.2)通過周期性安排各RT的矢量字消息來實現(xiàn)輪詢。當有RT服務請求時，BC通過分析矢量字消息確定RT要求傳輸?shù)南?。相應的消息如果在周期性消息幀中，則按照周期傳送機制傳輸。如果不在，則按插入傳送機制傳輸。g)與BC同步過程接口，周期或按需安排3種同步消息的傳輸。同步機制見6.3。h)與BC時統(tǒng)過程接口，如果系統(tǒng)時鐘位于BC,則安排時間碼消息的傳輸。如果系統(tǒng)時鐘位于RT,則響應RT的時間碼消息請求(表1中發(fā)送子地址29)并安排其傳輸。在收到時間碼消息后，將時間值傳給BC時統(tǒng)過程。時統(tǒng)機制見6.4。i)與BC測試過程接口，設置各種消息的自動重試狀態(tài)，安排長抱環(huán)測試、BIT消息的傳輸。測試機制見6.5。j)響應上層BC發(fā)送請求，安排消息上線傳輸，清BC發(fā)送請求。k)響應總線接收消息，提出BC接收請求，通知上層接收數(shù)據。RT通信調度過程按照總線通信機制和任務級協(xié)議，實現(xiàn)下列RT消息數(shù)據的發(fā)送和接收。a)對RT通信參數(shù)的配置(如消息子地址、消息字數(shù)、消息間隔等，見表3)。b)按照服務請求機制，進行消息服務請求的提出和撤銷。c)響應上層RT發(fā)送請求，按照服務請求機制設置矢量字，提出服務請求，請RT發(fā)送請求。d)響應總線接收消息，提出RT接收請求，通知上層接收數(shù)據。e)與RT同步過程接口，通知上層及時處理同步消息。同步機制見6.3。f)與RT時統(tǒng)過程接口，如果接收的是BC或其他RT發(fā)布的時間消息，則及時讀取收到的時間碼及其誤差值，進行本RT校時。g)如果系統(tǒng)時鐘位于本RT,則按照時統(tǒng)機制(見6.4)和任務協(xié)議，讀取系統(tǒng)時間，補償時間碼值誤差。h)與RT測試過程接口，按照測試機制(見6.5)和任務協(xié)議，進行RT的BIT測試、長抱環(huán)測試消息等處理。7.3置數(shù)過程當BCA有數(shù)據要發(fā)送時，執(zhí)行如下BCA置數(shù)過程：a)判斷BC置數(shù)請求，是否更新發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)；b)可更新時，將要發(fā)送的數(shù)據放入發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)；c)向BC發(fā)送過程提出BC置數(shù)請求(見表2)。后續(xù)操作見7.4.1。當RTA有數(shù)據要發(fā)送時，執(zhí)行如下RTA置數(shù)過程：a)判斷RT置數(shù)請求，是否更新發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)；b)可更新時，將要發(fā)送的數(shù)據放入發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)；c)向RT發(fā)送過程提出RT置數(shù)請求(見表3)。后續(xù)操作見7.4.2。7.3.3發(fā)送緩沖區(qū)的設置發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)一般為單緩沖區(qū)，采用置數(shù)請求作為應用和終端雙方的握手確認通知。BCA/RTA應確保在上一次置數(shù)請求沒有得到BC/RT響應時，不提出新的置數(shù)請求和數(shù)據更新，避免發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)的讀寫沖突。7.4發(fā)送過程當BC接收到BC置數(shù)請求時，執(zhí)行如下BC發(fā)送過程。a)將發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)的數(shù)據按照BC置數(shù)請求提取并放入消息中。b)清BC置數(shù)請求。c)置BC發(fā)送請求。d)如果需要通知RT接收消息的描述信息，可請求發(fā)送“分發(fā)傳送描述”消息(RT接收子地址27);消息內容描述的是RT即將接收的消息，如數(shù)據格式、數(shù)據類型等信息。后續(xù)操作見7.2.1和7.2.2。當RT接收到RT置數(shù)請求時，執(zhí)行如下RTa)將發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)的數(shù)據按照RT置數(shù)請求提取，送入相應發(fā)送子地址數(shù)據緩沖區(qū)中。b)清RT置數(shù)請求。c)置RT發(fā)送請求。d)如果需要通知BC接收消息的描述信息，可請求BC安排“獲取傳送請求”消息(RT發(fā)送子地址28);消息內容描述的是RT即將發(fā)送的消息，如數(shù)據格式、數(shù)據類型等信息。后續(xù)操作見7.2.1和7.2.2。7.5接收過程當BC查詢到BC數(shù)據接收請求時，執(zhí)行如下BC接收過程。a)判斷BC接收請求，確定可存放數(shù)據的接收緩沖區(qū)。b)讀取消息中的數(shù)據，放入接收數(shù)據緩沖區(qū)。c)清BC接收請求。d)置BC取數(shù)請求。e)如果需要通知RT確認接收到消息，可請求發(fā)出“獲取傳送確認”消息(RT接收子地址28);消息內容描述的是對已接收到消息的確認信息，如正常與否、異常報告等。后續(xù)操作見7.6.1。當RT查詢到RT數(shù)據接收請求時，執(zhí)行如下RT接收過程。a)判斷RT接收請求，確定可存放數(shù)據的接收緩沖區(qū)。b)讀取消息中的數(shù)據，放入接收數(shù)據緩沖區(qū)。c)清RT接收請求。d)置RT取數(shù)請求。e)如果需要通知BC確認接收到消息經，可請求BC安排“分發(fā)傳送確認”消息(RT發(fā)送子地址27);消息內容描述的是對已接收到消息的確認信息，如正常與否、異常報告等。后續(xù)操作見7.6.2。7.5.3接收數(shù)據緩沖區(qū)的設置由于總線通信消息的傳輸時序安排是確定的，因此雙緩沖區(qū)數(shù)據讀寫雙方(BC和BCA,RT和RTA)處理不及時會造成數(shù)據溢出丟失、讀寫沖突等問題。為此可通過設置雙接收緩沖區(qū)及其握手過程來解決。握手過程一般是通過判斷和設置接收請求實現(xiàn)。接收請求指示了數(shù)據更新狀態(tài)和允許寫的緩沖區(qū)(含地址)。一種雙接收緩沖區(qū)的使用方式見A.4。除此之外，還可通過BC和RT的協(xié)商，安排合理的時序關系來避免數(shù)據讀寫沖突。7.6取數(shù)過程當BCA查詢到BC取數(shù)請求時，執(zhí)行如下BCA取數(shù)過程：a)根據BC取數(shù)請求的指示，讀取接收緩沖區(qū)中的數(shù)據提交給上層應用；b)清BC取數(shù)請求。注：后續(xù)操作屬于上層數(shù)據應用，本文件不作規(guī)定。當RTA查詢到RT取數(shù)請求時，執(zhí)行如下RTA取數(shù)過程：a)根據RT取數(shù)請求的指示，讀取接收緩沖區(qū)中的數(shù)據提交給上層應用；b)清RT取數(shù)請求。注：后續(xù)操作屬于上層數(shù)據應用，本文件不作規(guī)定。BC根據需要選用3種同步機制(見6.3),周期性或按需要發(fā)送同步消息。a)同步方式碼消息(00001)用于時統(tǒng)同步時，按照時統(tǒng)機制適時提出發(fā)送消息請求；用于一種約定情況下，當該約定情況發(fā)生時，提出發(fā)送消息請求。b)帶數(shù)據字的同步方式碼消息(10001)用于時統(tǒng)同步時，時間誤差修正值填入所帶數(shù)據字，按照時統(tǒng)機制適時提出發(fā)送消息請求；用于多種約定情況下，當某種約定情況發(fā)生時，將該約定情況編碼填入所帶數(shù)據字，提出發(fā)送消息請求。c)非方式碼同步消息用于數(shù)據更新同步時，在約定數(shù)據消息發(fā)送開始或發(fā)送完畢后，提出發(fā)送消息請求；用于總線周期同步時，在前后兩個總線周期分界位置，安排同步消息。RT根據需要選擇3種同步消息進行響應和處理。a)同步方式碼消息(00001)用于時統(tǒng)同步，在收到消息時，按照時統(tǒng)機制校正本地時鐘；用于一種約定情況同步，在收到消息時，按照該約定情況進行相應的同步處理。b)帶數(shù)據字的同步方式碼消息(10001)用于時統(tǒng)同步，在收到消息時，將數(shù)據字所帶的數(shù)值作為誤差值，按照時統(tǒng)機制修正本地時鐘的誤差；用于多種約定情況同步，在收到消息時，按照約定情況編碼進行相應情況的同步處理。c)非方式碼同步消息用于數(shù)據更新同步，在收到消息時，可進行發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)或接收數(shù)據緩沖區(qū)的狀態(tài)復位，以確保此后的數(shù)據發(fā)送或接收是同步的；用于總線周期同步，在收到消息時，可進行總線周期相關的同步操作，例如可提出新一個周期的服務請求、通信狀態(tài)復位和重新配置等。7.8時統(tǒng)過程具體過程如下。a)系統(tǒng)時鐘位于BC端時：1)請求發(fā)送時間碼消息(表1中RT接收子地址29),廣播或單獨發(fā)送給某個RT的消息；2)在消息上線前的時刻讀取當前系統(tǒng)時鐘值；3)修正時間誤差；4)將修正的時鐘值填入時間碼消息中。b)系統(tǒng)時鐘位于RT端時：1)接收時間碼消息數(shù)據，進行BC端時鐘的校正；2)按照時統(tǒng)機制修正時間誤差。具體過程如下。a)系統(tǒng)時鐘位于BC端時：1)接收時間碼消息數(shù)據，進行RT端時鐘的校正；2)按照時統(tǒng)機制修正時間誤差。b)系統(tǒng)時鐘位于RT端時：1)請求發(fā)送時間碼消息(表1中RT發(fā)送子地址29),廣播或單獨發(fā)送給某個終端的消息；2)按照時統(tǒng)機制修正時間誤差；3)如果支持RT到RT的消息傳送，則表1中RT接收子地址29和發(fā)送子地址29作為同一條時間碼消息中指定的收發(fā)子地址。7.9總線測試過程BC根據需要使用3種測試機制(見6.5),周期性或按需開展測試。a)按照長抱環(huán)測試約定(見6.5.1),周期性或按需在各條總線通道上組織長抱環(huán)測試消息的發(fā)送和接收；判斷長抱環(huán)測試結果，如發(fā)現(xiàn)有總線異常，將相關消息設置在正常總線上傳輸，即切換總線。b)按照自測試約定(見6.5.2),周期性或按需安排啟動自測試(00011)方式碼消息和發(fā)送自測試字(10011)方式碼消息，獲取RT內部自測試結果的數(shù)據字。c)按照消息自動重試約定(見6.5.3),設置指定的消息允許或不準許自動重試。RT根據需要響應測試消息并處理：a)按照長抱環(huán)測試約定(見6.5.1),設置接收子地址30消息和發(fā)送子地址30消息的數(shù)據區(qū)；b)響應長抱環(huán)測試消息，根據需要對測試數(shù)據進行必要的數(shù)據搬移和處理；c)按照自測試約定(見6.5.2),按需對內部的自測試過程和數(shù)據進行處理。RT測試過程與消息自動重試機制無關。8可靠性設計要求基于1553B總線的通信機制和各項過程，根據任務需要采用或設計不同的可靠性措施。a)為確?？偩€通信能夠滿足不同的傳輸需求，如傳輸內容需求、時序穩(wěn)定性、時序及時性、傳輸效率等，應采用基于服務請求機制的周期傳送機制和插入傳送機制。b)為確?？偩€通信數(shù)據的可靠傳輸，置數(shù)、取數(shù)、分發(fā)、獲取傳送過程的運行和數(shù)據可靠交換，應遵守相應的請求機制，確保過程中不發(fā)生數(shù)據讀寫沖突。c)余度總線允許消息可通過任一總線通道進行傳送。在航天器上可視系統(tǒng)關鍵程度設置雙余度或者多余度總線。d)為確?？偩€通信的可靠傳輸，可根據需要采取各項測試、同步等措施。其中：1)長抱環(huán)測試用于檢查BC與RT之間的總線通斷情況，為使用余度總線提供現(xiàn)場實時的2)自測試用于檢查BC與RT之間鏈路層電路測試，其應用由具體任務確定，用于處理針對性故障；3)消息重試用于應對總線通信受到臨時干擾，以盡力保證傳輸消息的完整性和可達性；4)同步方式碼消息(00001)用于對總線收發(fā)雙方同步或校準；5)帶一個數(shù)據字的同步方式碼消息(10001)用于對總線收發(fā)雙方同步或校準，其所帶的數(shù)據字編碼可指示不同的同步事件，供上層應用的進一步處理；6)非方式碼同步消息用于參與通信各方對數(shù)據收發(fā)、更新的同步，以消除因臨時異常原因引起的數(shù)據收發(fā)數(shù)據緩沖區(qū)的數(shù)據錯亂問題，也可作為周期傳送機制的起點和終點的參照。9管理信息庫1553B總線通信是由BC集中控制和管理的，其管理信息庫的主要內容見表2。表2BC的管理信息庫主要內容序號名稱描述使用說明1消息幀消息組成的序列a)總線通信的需求的滿足及時序安排通過消息幀編排實現(xiàn)；b)消息幀編排主要考慮消息種類、消息數(shù)據字數(shù)、消息數(shù)、消息間隔、總線周期等因素；c)消息幀編排方法見A.12消息種類Kindofmessage枚舉型a)消息分類的編碼，用于區(qū)分不同的消息傳輸內容，在消息與數(shù)據內容、數(shù)據緩沖區(qū)之間建立關聯(lián)；b)消息種類通常與RT子地址構成對應關系；c)BC方的消息種類編碼屬于BC內部設計，與RT設計無關3消息數(shù)據字數(shù)整型，取值1～32a)一條消息中包含的數(shù)據字個數(shù)；b)通常一種消息包含的數(shù)據字數(shù)是固定的4消息數(shù) Numberofmessages整型a)消息幀中包含的消息數(shù)量；b)消息幀能夠包含的消息數(shù)受到通信器件存儲緩沖區(qū)的c)消息幀的結構限制了消息總數(shù)5消息間隔整型，單位：msa)某種消息重復出現(xiàn)的最小時間長度。反映了RT方對某種消息最少的響應和處理時間要求。b)消息間隔如果不滿足RT方要求，有可能導致收發(fā)雙方的消息接收處理時序緊張，在極端情況下發(fā)生問題。c)BC在安排消息幀時，應兼顧所有RT的所有種類消息的消息間隔需求，以周期傳送機制或者插入傳送機制來組織通信6總線周期整型，單位：msa)周期傳送機制下消息幀循環(huán)出現(xiàn)的時間間隔長度?？偩€周期的設計見A.1。b)總線周期通常作為一個1553B總線通信的質量參數(shù)存在，表征BC組織通信的效率和平均效果。c)在周期傳送機制和插入傳送機制配合執(zhí)行的情況下，BC應進行必要的設計，確保總線周期的穩(wěn)定性，至少應滿足所有RT所有消息的消息間隔要求。d)可一條廣播同步消息作為周期的起止標志。e)在服務請求機制下，可矢量字消息循環(huán)出現(xiàn)的時間間隔長度為標志7整型，取值0～31a)指某一段時間內總線上參與通信的RT個數(shù)；b)RT個數(shù)的最大值是任務允許的總線可掛接的RT數(shù)，最多31個8矢量字Vectorword按位定義，16bit,每1bit對應一種消息種類按編碼定義，枚舉型a)矢量字方式碼消息中的數(shù)據字；b)用于使用矢量字消息的服務請求機制；c)矢量字如果按位定義，則應規(guī)定每一位對應請求的消息d)矢量字如果是編碼定義，則應規(guī)定每一種編碼對應請求的消息種類，或者直接使用消息種類編碼表2BC的管理信息庫主要內容(續(xù))序號名稱描述使用說明9RT子地址5bit,取值0～31RT消息數(shù)據內容；b)BC通過安排不同子地址的消息傳輸來滿足不同種類消息的傳輸BC數(shù)據緩沖區(qū)地址BCdatabuffersad-地址值a)每種消息交換數(shù)據的緩沖區(qū)地址；b)數(shù)據緩沖區(qū)用于BCA與BC之間交換數(shù)據，大小通常需要按照具體的消息種類來安排，也可統(tǒng)一按照最大消息長度(32個字)的倍數(shù)來安排；c)發(fā)送緩沖區(qū)通常采用單緩沖區(qū)機制；d)接收緩沖區(qū)通常采用雙緩沖區(qū)機制BC置數(shù)請求任務自定義a)BCA置數(shù)過程發(fā)送給BC發(fā)送過程的請求；b)指示數(shù)據更新標志、發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)地址、發(fā)送消息塊地址(數(shù)據塊傳送時會有多個消息塊地址)、目標RT地址及其接收子地址等內容；c)見BCA置數(shù)過程和BC發(fā)送過程，和發(fā)送緩沖區(qū)配套使用BC發(fā)送請求任務自定義a)BC發(fā)送過程發(fā)送給BC通信調度過程的請求；b)見BC發(fā)送過程和BC通信調度過程BC接收請求BCreceivedatare-任務自定義見A.4a)BC通信調度過程發(fā)送給BC接收過程的請求；b)見BC通信調度過程和BC接收過程BC取數(shù)請求任務自定義a)BC接收過程發(fā)送給BCA取數(shù)過程的請求；b)見BC接收過程和BCA取數(shù)過程，和接收緩沖區(qū)配套使用RT根據自身的需要配置參與通信的參數(shù)，其管理信息庫的主要內容見表3。表3RT的管理信息庫主要內容序號名稱描述使用說明1總線周期整型，單位msa)周期傳送機制下消息幀循環(huán)出現(xiàn)的時間間隔長度；b)總線周期可作為RT方設計消息傳輸數(shù)據更新和處理機制的約束條件；c)在服務請求機制下，RT方可用本RT矢量字消息循環(huán)出現(xiàn)的時間間隔長度為標志；d)RT方也可用一條BC廣播的同步消息作為總線周期起止標志2消息種類Kindofmessage枚舉型a)消息分類的編碼，用于區(qū)分不同的消息傳輸內容，在消息、數(shù)據內容、對應的數(shù)據緩沖區(qū)之間建立關聯(lián)；b)消息種類通常與RT子地址構成對應關系；c)RT方的消息種類編碼屬于RT內部設計，與BC設計無關表3RT的管理信息庫主要內容(續(xù))序號名稱描述使用說明3消息數(shù)據字數(shù)整型，取值1～32。a)一條消息中包含的數(shù)據字個數(shù)；b)通常一種消息包含的數(shù)據字數(shù)是固定的4消息間隔整型，單位ms某種消息重復出現(xiàn)的最小時間長度。反映了RT方應對某種消息最少的響應和處理時間要求，以避免RT方對消息數(shù)據的讀寫沖突、錯誤和丟失5矢量字Vectorword按位定義，16bit,每1bit對應一種消息種類。按編碼定義，枚舉型a)矢量字方式碼消息中的數(shù)據字；b)RT定義自身的矢量字編碼，與可請求的消息種類對應，并與BC保持一致；c)按位定義時，應規(guī)定每一位對應請求的消息種類；d)編碼定義時，應規(guī)定每一種編碼對應請求的消息種類，或者直接使用消息種類編碼6RT子地址5bit,取值0～31RT消息數(shù)據內容。b)RT定義自身的子地址與消息種類的對應關系，并與BC保持一致。c)RT子地址與消息種類的對應關系是一對一的。多對一的情況雖然在技術上可行，但不建議使用。因為多對一的設計會增加RT和BC通信管理的復雜性，不利于設計重用7RT數(shù)據緩沖區(qū)地址地址值a)每種消息交換數(shù)據的緩沖區(qū)地址；b)數(shù)據緩沖區(qū)用于RTA與RT之間交換數(shù)據，大小通常應按照具體的消息種類來安排，也可統(tǒng)一按照最大消息長度(32個字)的倍數(shù)來安排；c)發(fā)送緩沖區(qū)通常采用單緩沖區(qū)機制；d)接收緩沖區(qū)通常采用雙緩沖區(qū)機制8RT置數(shù)請求任務自定義a)RTA置數(shù)過程發(fā)送給RT發(fā)送過程的請求；b)指示數(shù)據更新標志、發(fā)送數(shù)據緩沖區(qū)地址、發(fā)送子地址、目標BC或RT及其接收子地址等內容；c)見RTA置數(shù)過程和RT發(fā)送過程，和發(fā)送緩沖區(qū)配套使用9RT發(fā)送請求任務自定義a)RT發(fā)送過程發(fā)送給RT通信調度過程的請求；b)見RT發(fā)送過程和RT通信調度過程RT接收請求任務自定義見A.4a)RT通信調度過程發(fā)送給RT接收過程的請求；b)見RT通信調度過程和RT接收過程RT取數(shù)請求任務自定義a)RT接收過程發(fā)送給RTA取數(shù)過程的請求；b)見RT接收過程和RTA取數(shù)過程，和接收緩沖區(qū)配套使用管理信息庫的內容可在表2、表3的基礎上根據任務需要進行擴充。(資料性)基于本文件的進一步設計A.1消息幀的編排A.1.1周期傳送周期傳送機制下的消息幀編排規(guī)則如下。a)一個消息幀中可包含多個子消息幀，每個子消息幀的傳輸消息編排可不同。這種消息幀套子消息幀的組織方式可增加BC滿足不同種類消息周期傳輸需求、響應時延要求的組織靈活性和適應性。b)一個(子)消息幀可包含多個RT和多種消息。c)消息幀的起點(或終點)可以一條非方式碼同步消息為標志。d)服務請求機制中，(子)消息幀可以RT矢量字消息作為該(子)消息幀傳輸?shù)拈_始，以及上一個(子)消息幀傳輸?shù)慕Y束，也可與同步消息一起使用作為起止標志。e)服務請求機制中，同一個RT的同類型消息在一個(子)消息幀中只能出現(xiàn)一次，包含同一數(shù)據塊的多條消息作為一個整體出現(xiàn)一次。f)消息間隔設置時間一般要大于終端處理消息所需要的時間，例如BC廣播消息宜大于所有RT處理該消息所需的處理時間。g)總線周期是消息幀循環(huán)傳輸?shù)耐庠跁r間表現(xiàn)。總線周期可以是一個消息幀循環(huán)傳輸一遍的時間長度。如果消息幀中包含的不同子消息幀的時間長度設計成均勻相等，則總線周期也可以是子消息幀的時間長度。h)總線周期的實質是對RT消息時延要求的滿足，從不同的RT和不用消息角度看，體現(xiàn)出的周期性是不同的。因此，是否需要BC和所有RT之間約定一個統(tǒng)一的總線周期時間由任務自定義。A.1.2插入傳送插入傳送機制下的消息幀編排規(guī)則如下。a)BC以消息幀為單位組織一次傳輸，沒有總線周期的概念。b)按照條件觸發(fā)的、