一、什么是1553B总线
1553B总线是MIL－STD－1553总线的简称，其间B便是BUS，MIL-STD-1553B总线是飞机内部时分制指令/呼应式多路复用数据总线。1553B数据总线规范是20世纪70年代由美国发布的一种串行多路数据总线规范。1553B总线能挂31个远置终端，1553B总线选用指令/呼应型通讯协议，它有三种终端类型：总线操控器（BC）、长途终端（RT）和总线监视器（BM）；信息格局有BC到RT、RT到BC、RT到RT、播送办法和体系操控办法；传输前言为屏蔽双绞线，1553B总线耦合办法有直接耦合和变压器耦合；1553B总线为多冗余度总线型拓扑结构，具有双向传输特性，其传输速度为1Mbps传输办法为半双工办法，选用曼彻斯特码进行编码传输。选用这种编码办法是因为适用于变压器耦合，因为直接耦合不利于终端毛病阻隔，会因为一个终端毛病而构成整个总线网络的彻底瘫痪，所以其协议中明确指出不引荐运用直接耦合办法。
在20世纪60年代曾经，飞机机载电子体系没有规范的通用数据通道，各个电子设备单元之间衔接往往需求很多的电缆。跟着机载电子体系的不断杂乱化，这种通讯办法所用的电缆将会占用很大的空间和分量，并且对传输线的界说和测验也较为杂乱，费用较高。为了处理这一问题，美国SAE A2K委员会在军方和工业界的支撑下于1968年决议开发规范的信号多路传输体系，并于1973年发布了MIL-STD-1553B规范。1973年的1553B多路传输数据总线成为了未来军机将选用的技能，它替代了在传感器、计算机、指示器和其他飞机设备间传递数据的巨大设备，大大削减了飞机分量，并且运用简略、灵敏，此规范的修订本于1978年发布，即MIL-STD-1553B规范。1980年，美国空军又对该规范作了部分修正和弥补。该规范作为美国国防部兵器体系集成和规范化办理的根底之一，被广泛的用于飞机归纳航电体系、外挂物办理与集成体系，并逐渐扩展到飞翔操控等体系及坦克、舰船、航天等范畴。它开端由美国空军用于飞机航空电子体系，现在已广泛运用于美国和欧洲海、陆、空三军，并且正在成为一种国际规范。我国于1987年发布了相应的军标。
二、1553B总线的特色
1553B总线是一种集中式的时分串行总线，其首要特色是散布处理、集中操控和实时呼应。其可靠性机制包含防错功用、容错功用、过错的检测和定位、过错的阻隔、过错的校对、体系监控及体系康复功用。选用双冗余体系，有两个传输通道，确保了杰出的容错性和毛病阻隔。归纳起来1553B总线有以下几个特色：
一是实时性好，1553B总线的数据传输率为1Mbps，每条音讯最多包含32个字，传输一个固定不变的音讯所需时刻短。数据传输速率比一般的通讯网高。
二是合理的过失操控措施和特有的办法指令，为确保数据传输的完整性，1553B选用了合理的过失操控措施――反应重传纠错办法。当BC向某一RT宣布一个指令或发送一个音讯时，终端应在给定的呼应时刻内发回一个状态字，假如传输的音讯有错，终端就回绝发回状态字，由此陈述前次音讯传输无效。而特有的办法指令不只使体系能完结数据通讯操控任务，还能查看毛病状况并完结容错办理功用。
三是总线功率高，总线方法的拓扑结构对总线功率的要求比较高，为此1553B对触及总线功率方针的某些强制性要求如指令呼应时刻、音讯间隔时刻以及每次音讯传输的最大和最小数据块的长度都有严厉约束。
四是具有指令/呼应以及“播送”通讯办法，BC能够以“播送”办法向一切RT发送一个时刻同步音讯，这样总线上的一切音讯传输都由总线操控器宣布的指令来操控，相关终端对指令应给予呼应并履行操作。这种办法十分合适集中操控的散布式处理体系。但1553B 总线价格昂扬，约束了它在工业范畴的普遍性运用。
三、1553B总线音讯传输机制
1553B总线上的信息是以音讯(Message)的方法调制成曼彻斯特码进行传输的。每条音讯最长由32个字组成，一切的字分为三类:指令字、数据字和状态字。每类字的长度为20位，有用信息位是16位，每个字的前3位为单字的同步字头，而最终1位是奇偶校验位。有用信息(16位)及奇偶校验位在总线上以曼彻斯特码的方法进行传输，传输一位的时刻为1 S(即码速率为1MHz)。同步字头占3位，先正后负为指令字和状态字，先负后正为数据字。
在这三品种型的字中，指令字坐落每条音讯的开端部分，其内容规则了该次传输的具体要求。状态字只能由RT宣布，它的内容代表RT对BC宣布的有用指令的反应。BC能够依据状态字的内容来决议下一步采纳什么样的操作。数据字既能够由BC传输到某RT，也能够从某RT传输至BC，或许从某RT传输到另一RT，它的内容代表传输的数据。
1553B总线上音讯传输的进程是:总线操控器向某一终端发布一个接纳/发送指令，终端在给定的呼应时刻范围内发回一个状态字并履行音讯的接纳/发送。BC经过查验RT答复的状态字来查验传输是否成功并做后续的操作。
音讯是构成1553B总线通讯的基本单位，假如需求完结必定的功用，就要将多个音讯组织起来，构成一个新的结构叫做帧(Frame)。帧的结构见图2。在图中，完结一个音讯的时刻称为音讯时刻，两个音讯之间的间隔称为音讯间隔时刻，完结一个帧的时刻称为帧时刻。在实践运用中这三种时刻都是能够经过编程设置的。
四、1553B总线在兵器通讯中的运用
依据军事上的需求，现在兵器上的电子设备不断添加，怎么将电子设备加以有用的归纳，然后使之到达资源和功用的归纳已成为兵器开展的必定要求。兵器归纳电子体系的根底便是选用数据总线结构，运用数据总线使处理机（包含硬件和软件）、信息传输以及操控显现3个分体系为各种任务所共用。这样就具有以下长处：削减兵器设备体积和分量，进步兵器体系可靠性，降低成本，进步检测精度等。现代兵器对自身通讯体系的要求一般有以下几点：
一是能有用完成各子体系之间的数据传输，且满意特定的通讯特性;
二是通讯子体系相对独登时作业，对运用软件尽或许通明，且占用主机的时刻尽或许少。
三是通讯体系灵敏，易于修正。
四是通讯子体系具有较强的抗干扰才干。
而1553B总线的优秀功用刚好能满意上面几点要求，然后使其在现代兵器体系中得到了越来越多的注重，已成为战车、舰船、飞机等兵器渠道上电子体系的首要作业支柱。
航空电子体系一般包含十多个机载计算机子体系，怎么有用的完成各子体系之间的数据通讯对整个航空体系的胜败无疑起着要害性的效果。自1973年美国发布了军用规范MIL－STD－1553B总线后，它就敏捷的被运用于空军，在F－16、F－18、B－1和AV－SB等多种飞机上得到运用。
现在世界上能够作为军用规范和专门的舰用战术数据总线有许多种，但运用的最多的仍是当推美国的MIL－STD－1553B。1553B的传输介质有同轴电缆、屏蔽双绞线、光缆等，经过变压器藕合或直接藕合办法把终端藕合到总线上去。这种数据总线的传输速率、传输间隔、长途终端数，能较好的满意各类中小型舰艇以及潜艇体系通讯的要求，故运用十分遍及。
军用车辆及各类战车作为陆军地上兵器的作战渠道，常常作业在强振荡、高噪音、粉尘多，温度改变大的恶劣环境中。因而，其内部电子设备间的数据通讯要求经过严厉的毛病检测，以到达较高的可靠性、残存性和容错才干。在实时性方面，动力体系一体化操控要分别对发动机和变速器进行操控，二者之间的数据通讯要求一条音讯的最大呼应时刻一般极短，这样才干完成对发动机和变速器的实时操控，然后进步整个动力体系的归纳功用。此外，还有一些对数据通讯的特殊要求，如协议简略性、短帧信息传输、信息交流的频频性、网络负载的稳定性、高安全性和性价比高级。1553B总线具有很高的可靠性和很好的实时性，关于动力传动一体化操控这种数据通讯品种多、数据量大、实时性要求较高、网络节点少的体系，1553B总线比现有的绝大多数总线具有更多的功用优势。 1553B总线在兵器通讯体系运用中的要害技能一般有以下几条：
一是总线接口硬件和软件规划。选用接口卡或接口操控器方法与兵器各子体系的硬件衔接。一起，需求编写相应的通讯操控软件，包含传输层软件和驱动层软件，经过信息和资源的同享，依照兵器的作战方针，在运用层上真实完成功用的归纳。
二是接口操控文件（Interface Control Document 缩写ICD）。ICD由经过1553B数据总线在兵器各电子设备之间互联的接口信号组成。依据兵器的操控战略和操控方针，有必要编写符合要求的ICD文件，确认总线上传输的周期性数据和随机数据。只要这样才干确认数据流之间的相互关系，高功率的完成功用的归纳，有用进步兵器的作战功用。
三是总线表。总线表是指一个周期内一切或许传输的总线指令集。依据兵器渠道的操控要求，确认一个周期内传输的指令和音讯行列，依照巨细周期区分时刻片，对音讯行列进行排序和优化，使总线负载到达平衡，进步总线的运用率和数据传输的实时性。
五、1553B总线的长处
1、线性局域网络结构 合理的拓扑结构使得1553B总线成为航空体系或地上车辆体系中散布式设备的抱负衔接办法。与点对点衔接比较，它削减了所需电缆、所需空间和体系的分量。便于保护，易于添加或删去节点，进步规划灵敏性。
2、冗余容错才干 因为其固有的双通道规划，1553B总线经过在两个通道间主动切换来取得冗余容错才干，进步可靠性。通道的主动切换对软件通明。
3、支撑“哑”节点和“智能”节点 1553B总线支撑非智能的长途终端。这种长途终端供给与传感器和鼓励器的衔接接口。十分合适智能中央处理模块和散布式隶属设备的衔接。
4、高水平的电器确保功用因为选用了电气屏蔽和总线耦合办法，每个节点都能够安全地与网络阻隔；削减了潜在的损坏计算机等设备的或许性。
5、杰出的器材可用性 1553B总线器材的制作工艺满意了大范围温度改变以及军标的要求。器材的商品化使得1553B总线得以广泛地运用在严苛环境的项目傍边。
6、确保了的实时可确认性 1553B总线的指令/呼应的协议办法确保了实时的可确认性。这或许是大多数体系规划者在规划任务要害体系中挑选1553B总线的最首要的原因。
六、1553B技能开展状况
MIL-STD-1553B总线具有高速、灵敏的特色，通讯功率高，修正、扩大和保护简洁。下面罗列一些数据：MIL-STD-1553B 是数字指令/呼应式时分制多路传输数据总线，传输速率 1M 比特/秒，足以满意第三代作战飞机的要求；字长度 20 比特，数据有用长度 16 比特；半双工传输办法，双冗余毛病容错办法，传输前言为屏蔽双绞线。 1553B总线的冗余度规划，进步了子体系和全体系的可靠性。总线自身（包含总线操控器、双绞线、偶合器等）均匀无毛病作业时刻超越 10,000 小时，在全体系中基本可疏忽其毛病率，比歼-8Ⅱ原有联合办法好得多。一起能够省去歼-8Ⅱ设备间杂乱繁琐的点对点联合，仅此一项可令全电子体系的分量减轻约 5％，并节约空间、功耗。数字传输办法与传统的模电办法比较，速度更快、反应时刻更短、保密性更好、抗干扰才干更强，能充分发挥火控设备功用。字过失率小于千万分之一。在后勤保护方面，规范的接口、插卡十分简单拆开，能够便利的经过数字式东西进行测验/虚拟。经测验仅地上测验一项，就可比以往削减 30% 的保护工时。 1553B协议开端是为空军规划的，跟着1553B总线的优越性的不断表现和兵器装备的升级换代，1553B协议已运用到各个军种，在陆军和水兵的兵器和保护体系中已开端选用1553B总线。跟着国防现代化的建造和兵器体系的升级换代，我军也开端将1553B协议很多的运用到兵器体系的规划中。
