常見1553芯片失效故障原因分析

袁杰 王琰 于大海 鄭璧青 張宇

摘要：1553B協(xié)議是在航天系統(tǒng)軟件研制中經(jīng)常用到的一種通信協(xié)議，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到1553芯片配置正確卻不能收發(fā)53總線消息的情況。出現(xiàn)這種情況通常是由于1553芯片的變壓器接反導(dǎo)致數(shù)據(jù)總線上的ManchesterⅡ編碼錯(cuò)誤而引起的。

關(guān)鍵詞：1553芯片;變壓器;ManchesterⅡ編碼

中圖分類號(hào)：TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）04-0132-01

1 概述

MILSTD1553B數(shù)據(jù)總線具有雙向輸出特性，實(shí)時(shí)性和可靠性高，廣泛應(yīng)用在當(dāng)代的運(yùn)輸機(jī)和相當(dāng)數(shù)量的民航客機(jī)及軍用飛機(jī)上，航天系統(tǒng)也廣泛的應(yīng)用這一總線。在實(shí)際工程應(yīng)用中，通常將1553B芯片外掛在CPU的總線上，作為CPU的外設(shè)完成設(shè)備間的1553B通信，經(jīng)典的硬件連接方法如圖1所示。在航天系統(tǒng)中DSP是常用的微處理器，為實(shí)現(xiàn)1553B總線通信，DSP可在EMIFA接口上外掛1553B芯片，通過(guò)DSP控制1553B芯片來(lái)完成與總線上其他1553設(shè)備的通信，一種典型的接法是在DSP的EMIFA接口的CE2和CE3空間掛載兩片國(guó)產(chǎn)BU65170型號(hào)1553B芯片，這時(shí)一個(gè)DSP設(shè)備可以作為兩個(gè)1553終端使用。在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生的一種故障為，程序上電后正常運(yùn)行，且1553芯片配置正確，但是通過(guò)地測(cè)測(cè)試發(fā)現(xiàn)DSP程序不能收發(fā)1553總線消息，且地測(cè)收到的1553消息狀態(tài)字為No Response。

2 機(jī)理分析

首先，將DSP程序中配置1553芯片的代碼運(yùn)用在其他單機(jī)上配置相同型號(hào)的1553芯片，結(jié)果53芯片可正常收發(fā)總線消息，因此可排除軟件配置錯(cuò)誤的情況。其次，用地測(cè)軟件單次向單機(jī)發(fā)送53消息，同時(shí)用示波器捕捉TX/RX_A引腳的波形，波形如圖2所示。在總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼應(yīng)是曼徹斯特Ⅱ型雙相電平碼。邏輯1為雙極編碼信號(hào)1/0（即一個(gè)正脈沖繼之以一個(gè)負(fù)脈沖）。邏輯0為雙極編碼信號(hào)0/1（即一個(gè)負(fù)脈沖繼之以一個(gè)正脈沖）。53消息的指令字格式如圖3所示：指令字應(yīng)由同步頭、遠(yuǎn)程終端地址字段、發(fā)送/接收位（T/R）、子地址/方式字段、數(shù)據(jù)字計(jì)數(shù)/方式碼字段及奇偶校驗(yàn)位組成，其中同步頭應(yīng)是一個(gè)無(wú)效的曼徹斯特波形。其寬度為三個(gè)位時(shí)，前1.5位時(shí)的波形為正，后1.5位時(shí)的波形為負(fù)。地測(cè)向單機(jī)發(fā)送的53消息的終端地址為5，所以該53消息的前8個(gè)位時(shí)的曼徹斯特波形應(yīng)如圖4所示，比較圖2與圖4的波形發(fā)現(xiàn)波形正好相反，所以可以確定是1553芯片的變壓器接反導(dǎo)致的。

3 糾正措施

通知硬件設(shè)計(jì)師檢查1553芯片變壓器的連接方法，并更正連接錯(cuò)誤。

4 啟示和建議

從此案例中，可以得到如下啟示和建議： 遇到1553芯片不能收發(fā)1553消息時(shí)，首先檢查1553芯片的終端地址和對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)位是否設(shè)置正確。其次，確定1553芯片的變壓器是否接反。最后，分析1553芯片的設(shè)置是否正確。

參考文獻(xiàn)

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