摘要：剖析1553B总线模块规划原理基础上，经过对1553B总线模块毛病树的定性和定量剖析，构建根据毛病树的毛病确诊体系。描绘根据虚拟仪器技能的毛病确诊体系完结计划并规划相应的单元测验集，进步毛病定位的精确度。
0 导言
1553B总线全称“数字式时分制指令/呼应型多路传输数据总线”，是一种串行多路数据总线规范。20世纪70年代，美国发布了MIL-STD-1553规范，初次应用在F-16A/B战役机上，成为三代战机航电体系的首要特征之一。跟着技能的改善和完善，在1980年之后推出MIL-STD-1553B规范，1553B总线在可靠性高，实时性强等方面长处使它在现代兵器体系中越来受到重视。现在，1553B总线广泛应用于各种作战飞机，一起拓宽到各种战车、导弹，舰船等兵器渠道。
1553B总线模块触及的项目品种多，修理保证数量大，要快速完结毛病模块的修理和保证有很大难度。为了下降毛病定位难度，减缩修理时刻，进步修理质量，研讨以通用1553B总线模块修理渠道为依托的通用1553B总线模块毛病确诊体系规划，具有重要的含义。
1 1553B总线模块的体系结构
剖析1553B总线模块的体系结构，体系结构规划如图1所示。1553B总线模块硬件首要包含通讯操控器(CPU、EPROM、RAM及时钟复位电路组成，它首要承担着传输层使命，包含操控1553B协议处理器，处理通讯过错，呼应体系主机指令进行服务等功用)、同享存储器(DPRAM)、1553B协议处理器、双通道总线收/发器和阻隔变压器、计时器(实时时钟RTC)、与子体系主机接口操控逻辑、内部操控逻辑和串行口电路
2 修理测验渠道体系集成
修理测验渠道选用了根据VXI总线虚拟仪器技能。修理测验渠道体系硬件渠道首要由体系操控器、VXI测验体系、程控电源、通用示波器、PC-MBI模块，多串口卡和测验接口适配器组成。测验体系构成见图2所示。
1)体系操控器选用1394接口卡和GPIB卡工控机经过1394接口以通明的办法与VXI测验体系内的总线操控模块进行通讯：GPIB接口卡完结对程控电源和示波器的操控，在示波器和程控电源内部嵌入的GPIB操控模块以通明办法完结指令翻译，操控程控电源和示波器的操作。
2)VXI测验体系
在测验体系的规划中VXI总线体系为规划的要害部件，测验体系集成选用了VXI机箱，0槽模块、数字测验子体系和I/O模块。
a.VXI机箱：挑选了AGILENT公司出产的13槽C尺度机箱E8403A。
b.0槽模块：是VXI总线测验体系的操控中心。选取AGILENT公司出产的E8491B模块，包含一个MODID寄存器和一个10MHz时钟源。具有触发功用，可编程8路内部TTL触发信号。
c.数字测验子体系：选用槽C尺度的SR2510组成，SR2510模块包含了时序和矢量操控、可配96数字I/O通道。本修理渠道为测验模块装备64数字I/O通道。
d.I/O模块：选用AGILENT公司出产的E1458A模块，该模块为96通道数字I/O模块，该模块兼容TTL电平(0-5V)和COMS电平。
3)程控电源：AGILENT公司出产E3631A，该电源的技能目标如下：
a.2路电压可调0～+25V/1A;
b.电压可调0～+6V/5A。
4)通用示波器
通用示波器选用TEK公司出产TDS3012系列示波器。该示波器首要技能目标如下：
a.具有双通道;
b. 带宽可达350MHz;
c.采样率可达1.256G;
d.具有GPIB接口。
5)测验接口适配器
测验体系中测验接口规划选用了互联结构。构成对外共同的测验接口(主适配器)，选用VPC公司的VXI互锁接纳机，作为信号衔接适配器。由于不同被测目标对外衔接器各不相同，根据被测目标特征，规划子适配器，这种办法完结了整个测验体系资源的重复运用，进步了测验体系可扩展性和通用性。
6)PC-MBI卡
仿真1553B总线终端，完结与1553B总线模块接口通讯和协议测验。
7)多路串口卡
1553B总线模块上CPU开发调试接口或测验接口。
3 毛病确诊软件规划
3.1 毛病确诊软件渠道
毛病确诊软件渠道包含两类：一类是根据虚拟仪器的软件开发渠道和用户操作人机交互接口;另一类是1553B总线模块内部CPU开发环境(186监控体系、CCStudio)，根据CPU选用的芯片类型的不同，选用开发环境不同。CPU为80C186，开发环境为186监控体系;CPU为TMS320F240或TMS320F2812开发环境CCStudio。
虚拟仪器根据LabWhadows/CVI作为软件渠道，该渠道是美国NI公司开发一款交互式C言语开发渠道，该软件功用强大、运用灵敏的C言语渠道用于数据收集剖析和显现测控专业东西有机的结合起来。
3.2 测验软件规划
修理测验渠道规划中，测验软件是整个修理测验渠道的中心部分，其间TPS(Test Program Set，TPS)规划考虑模块化，规范化，通用化，可便利移植性于同系列其它1553B总线模块运用。一起TPS规划直接影响到测验掩盖的全面性，是否可以对毛病点的精确定位。
测验软件首要包含对1553B总线模块通讯功用和各个功用单元的测验。
剖析1553B总线模块规划功用和功用目标，将1553B总线模块电路分割为最小功用单元电路。由于在1553B总线模块规划中双口存储器(DPRAM)作为子体系主机与模块通讯操控器数据交互接口，所以将1553B总线模块功用单元分为四部分，第一部分为模块通讯操控器电路测验;第二部分为子体系主机接口电路测验;第三部分为1553B协议接口电路测验;第四部分为复位电路测验，如图3所示。
通讯操控器电路测验包含：EPROM功用单元电路测验、RAM功用单元电路测验、CPU操控DPRAM(右口)电路测验，中止操控器，定时器功用电路测验和复位RTC计数器功用电路测验。
子体系主机接口电路测验包含：RTC功用单元电路测验、DPRAM(左口)电路测验。
以上功用单元组成了1553B模块各个毛病定位的测验子集。
3.2.1 ERROM测验
将E]PROM内的数据读取进行校验，并将校验值与校验和相比较，共同则ERPOM功用正常。
3.2.2 RAM功用单元测验
选用典型测验数据办法，包含测验数据如下：步进1，0x0000、ox5555，0xaaaa，0xffff和存储器单元写入单元地址值。该测验办法对RAM的存储体进行了充沛的测验，一起对RAM的地址总线和数据总线进行了有用的测验，例如总线是否短接或断路。
3.2.3 DPRAM(右口)功用单元测验
选用典型测验数据办法，包含测验数据如下：步进1，0x0000、ox5555，0xaaaa，0xffff和存储器单元写入单元地址值。该测验办法对DPRAM的存储体进行了充沛的测验，一起对DPRAM的地址和数据总线进行了有用的测验，例如总线是否短接或断路。
3.2.4 中止操控功用单元测验
经过对开发环境模仿子体系主机中止信号和清主机中止信号，模仿子体系主机的读取中止信号状况，假如与设置共同，则功用正常。
3.2. 5 定时器功用单元测验
测验渠道装备示波器收集定时器电路的输出信号，丈量定时器输出波形，假如依照预期值输出，定时器功用正常。
3.2.6 复位RTC计数器功用电路测验
经过开发环境拜访特定I/O空间单元将RTC清0，然后经过模仿子体系主机拜访读取RTC值，假如从0计数，CPU清RTC计数器功用电路作业正常。
3. 2.7 拜访RTC功用单元电路测验
模仿子体系主机设置RTC计数器的值，然后读回RTC值，假如RTC值是在设置初始值的基础上进行计数，则模仿子体系主机拜访RTC功用单元电路作业正常。
3.2. 8 DPRAM(左口)功用单元测验
选用典型测验数据办法，包含测验数据如下：步进1，0x0000、ox5555，0xaaaa，0xffff和存储器单元写入单元地址值。该测验办法对DPRAM的存储体进行了充沛的测验，一起对DPRAM的地址和数据总线进行了有用的测验，例如总线是否短接或断路。
4.根据毛病树的毛病确诊
4.1 毛病模型树立
毛病树模型是一个根据被确诊目标结构、特征的行为模型，是一种定性的因果模型，以体系最不期望事情为顶事情，以或许导致顶事情产生的其它事情为中心事情和底事情，并用逻辑门表明事情之间联络的一种倒树状结构。它反映了特征向量与毛病向量(毛病原因)之间的悉数逻辑关系。在毛病树剖析中，建树是一个要害和根本进程，建树是否完善将直接影响剖析确诊成果的精确性。而建树的要害是要清楚了解所剖析的体系功用逻辑关系及毛病形式、影响及丧命度，建树完善与否直接影响定性剖析和定量计算成果是否正确。
4.1.1 原理剖析
1553B总线模块规划原理见图4。1553B接口电路与子体系主机经过DPRAM(双口存储器)进行交互，子体系主机不直接操控1553B接口协议芯片，通讯操控器(CPU等)读取DPRAM中子体系主机指令字，装备1553B协议芯片作业状况。协议芯片接纳到1553B总线指令，经过DMA办法，获得内总线操控权，将接纳数据写入DPRAM或将发送数据从DPRAM中读出。
4.1.2 毛病树树立
1553B总线模块首要功用完结1553B总线接口数据通讯功用，以1553B总线通讯毛病(数据传输过错，总线不呼应毛病，主机指令不呼应)为例，剖析影响1553B总线通讯正常首要要素：子体系主机正确设置指令字;通讯操控正确履行子体系主机设置指令字;通讯操控器正确设置1553B协议处理器;1553B协议处理器DMA办法作业正常;1553B收发器\变压器正常产生曼码信号。归纳以上毛病影响要素构建1553B总线通讯毛病树。见图5。
4.2 毛病确诊实例
根据毛病模型，一起根据修理测验渠道进行毛病检测和毛病扫除，以修理事例及数据进行计算，根据毛病概率巨细编制毛病扫除流程，将毛病率高的毛病点、首要进行毛病扫除。现以1553B总线模块修复性修理为例，选用1553B总线模块“未呼应子体系主机指令”的毛病现象来描绘毛病阻隔进程。
毛病现象为：1553B总线模块初始化时未呼应子体系主机指令。
该毛病原因首要有两方面：一是子体系主机未正确将主机指令字写入DPRAM存储器;二是通讯操控器未正确呼应主机指令。
归纳多年修理数据剖析产生概率较高毛病原因多为子体系主机未正确写入指令字，以该原由于例剖析引发该毛病要素如下：子体系主机拜访DPRAM逻辑芯片毛病;子体系主机总线驱动芯片毛病;子体系主机拜访DPRAM信号印制板断线。
5 结束语
本文在对1553B总线模块的体系结构和作业原理进行研讨、总结的基础上，规划通用的1553B总线模块修理测验渠道，树立毛病模型，依照S1000D规范，将毛病现象、毛病确诊和毛病定位办法信息化、构成毛病确诊专家库，经过杰出的用户交互渠道，应用于1553B总线模块毛病确诊进程，辅导1553B总线模块修理作业，对修理功率进步和修理质量的进步有着积极含义
