PX I技术下的1553B总线通讯模块设计分析相关

雷婉星

（航空工业西安航空计算技术研究所，西安 710065）

1 PX I技术下的1553B总线通讯模块设计指标

PX I技术下的1553B总线通讯模块设计主要主要包括硬件、软件两个方面。其中在硬件设计方面需要依据1553B总线通讯模块的相关内容，控制总线接口在32.0b、33.0MHz，同时硬件尺寸需符合标准PXI3U尺寸161mm*101mm。本次设计主要通过单通道多功能为设计指标，然后结合双冗余通道中的数据传输分享，实现1553B总线通讯模块的有效运行。而在软件设计方面，需在Windows系统程序的支持下，通过对消息隔离时间、消息应答超时时间、消息数量、帧间隔时间、远程终端状态字响应时间等的合理策划设置，实现动态链接库、驱动程序的有效运行。

2 PX I技术下的1553B总线通讯模块设计实现

2.1 电路PCB板设计

PX I技术下的1553B总线系统一般应用于性能较高、管理较严格的工业控制环境。对于PXI系统而言，其内部PCB布局及线路铺设情况直接影响着PX I技术功能的有效发挥。在整体PX I通信体系中，为了有效防止相关信号之间的串扰对信号完整性的影响，可对PCB进行优化设计。首先可考虑多层板设计，目标采用六层板，六层板路的运行可以在保证线路高效铺设的同时，为大面积电源区域下相关信号线路、电源耦合提供有效的依据。在PCB板设计过程中，可结合地层分割、电源层配置等情况，对整体系统结构布局进行合理控制。而对于相关PX I模块涉及电源，应在条件允许的情况下选择与连接器位置相近的区域，结合适用高速去耦陶瓷电容的设置，为PX I模块的合理运行提供依据。若出现多个PX I通信总线与某个串联信号端接电阻的情况，应控制电阻设置位置与某串联信号连接器引脚位置在15.1毫米以下。

2.2 软件设计

基于PX I的相关规定，需要结合Win NT、Miciosoft等协议，进行PX I系统软件框架的搭建。为了促使PX I软件体系框架符合工业标准程序接口的要求，可利用工艺较成熟的PC软件进行合理的整合。在进行PX I设备初始化的基础上，可逐步进行内存读写、I/O读写、1553B总线通讯软件设计等工作。PX I技术下的1553B通讯模块软件设计主要包括应用层软件、驱动层软件及底层传输软件，应用层软件主要完成将宿主机的任务按照预先设定的指令码，如1-初始化、2-启动、3-停止、4-软件复位等，写入通讯模块的相应单元，并将底层的命令执行结果上报给宿主机；驱动层软件设计，主要完成读写等函数的编写，作为顶底层软件数据交互的纽带；底层传输软件的设计，主要任务是处理总线消息，如解析、执行总线命令、消息处理、通道切换等，可结合协议芯片的配置要求完成，通常传输软件会固化在通讯模块的存储器中。

2.3 电路设计

一方面在PX I总线与PCI接口设计过程中，可从PX I-1553B通讯总线某端口，将PCI接口芯片的PX I端口电气信号、PX I机箱背板连接器位置的电气信号进行连接处理，通常可以用双方地址线、数据线等进行连接，而对于控制线路与PX I插槽的连接，可采取控制线路进行直接连接的措施。同时为了避免信号串联对信号稳定性的影响，可在整体PX I-1553B通讯总线进行抗干扰设计，如阻抗匹配等。由于相关PX I设备去耦性能需求，需在PX I底板处进行电源高速去耦陶瓷电容的设置，然后结合PX I总线串联信号电阻的连接，在PX I总线模块连接接口位置进行信号对接措施，最大限度的降低信号串联对PX I底板的影响。端口连接信号一般为PAR、TRDY#、PERR#、DEVSEL#、FRAME#等， 而 对 于GNT#、C/BE0#～CBE3#则不需进行端口电阻信号连接。另一方面在PCI接口设计过程中，可从BU缓存非零等方面进行，然后通过地址数据信号锁存处理，将PCI及PX I通讯数据总线进行独立处理。同时由于BU总线内部具有一定数量的寄存器、储存器，因此可利用PCI芯片进行相关地址空间的设计，主要为I/O寻址模式、Memory寻址模式等。在BU数据线、地址线与PCI本地数据有效连接的基础上，可进行PCI本地支持模式设置，从而实现本地字节允许位与BU地址线的AO连接，且双方地址线稳定连接的模式。

3 结束语

综上所述，PXI技术下的1553B总线通讯模块的设计包括PCB电路板、软件、逻辑三方面的设计，通过结合PXI技术和1553B总线技术的设计，使该通讯模块能可靠地基于PXI总线完成1553B总线协议功能，并得到更大范围的应用。

[1] 杨寒，范祥辉.一种主备自主切换1553B总线接口模块设计与实现[J].信息通信，2016（5）：92-93.