高速1553B总线通讯控制器测试验证系统研究

通过对10M1553B总线通讯控制器的特性进行分析,再结合10M1553B总线通讯控制器的A、B总线通道切换测试及通讯强度测试的测试指标,提出了相应的测试验证系统方案;通过对测试验证结果的研究与分析,证实10M1553B总线通讯控制器具有较好的品质,能够在一定程度上替代国外的同类产品;同时针对10M1553B总线通讯控制器所设计的测试验证系统方案、各测试指标所对应的测试方法和通过准则,对于其它类似产品的系统级综合测试具有普遍性、适用性和指导性;并通过实际测试验证了该测试验证系统的可靠性和稳定性。     

基于BU-64843的MIL-STD-1553B 总线远程终端的设计

为了研究MIL-STD-1553B总线协议在某航空机载设备中的使用方法,提升1553B总线远程终端的性能,通过分析1553B总线的结构和特点,提出了采用DSP作为处理器,以BU-64843作为协议芯片实现远程终端（RT）的方案,并进行了硬件和软件的详细设计。相比传统以BU-61580为协议芯片的RT,简化了硬件设计,提高了数据处理能力。对设计的RT进行了1553B总线消息的接收、发送测试,结果表明其能够可靠地实现总线数据的传输,在高性能嵌入式设备的研制中具有一定的工程应用前景。     

基于BU-61580总线控制器的接口及容错设计

针对RS-422接口与1553B总线接口无法直接进行高可靠性数据通信,提出了一种基于BU-61580总线控制器的接口及容错设计。设计采用1553B接口芯片BU-61580,通过FPGA控制完成了RS-422与1553B的接口控制及二者之间的数据处理。在硬件接口设计的基础上,设计IP-CORE完成BU-61580的芯片配置,并通过增加容错设计提高了总线控制器数据通的可靠性。经测试结果显示,计算机通过总线控制器与RT终端通信稳定、可靠,并应用于某测试系统中。     

Delphi平台下的1553B总线卡通信应用技术研究

介绍一种基于Delphi平台的PCI-1553B总线卡接口通信应用技术,主要包括Delphi下1553B总线周期消息、非周期消息定义、消息传输故障重试、消息数据的中断采集、消息数据的动态更新以及总线消息的传输监控记录等编程技术。并基于1553B总线卡和Delphi平台设计了一套电控模拟器通信系统,验证了1553B总线的BC->RT通信和RT->BC通信以及BM总线监控功能。实践表明,利用Delphi开发1553B总线通信应用技术以及Delphi对数据库技术的完美支持,与其他开发语言相比,该技术可快速建立完善的1553B总线通信测试系统。     

航天器多总线系统网信息仿真系统设计

针对航天器系统网多组1553B与串行总线通信的应用情况,设计了一种航天器多总线系统网信息仿真系统;系统采用三层网络的数据系统架构,使用C语言与CVI混合编程以多线程机制模拟遥测遥控数据的采集、处理、显示及存储,具有人机界面友好,可靠性、实时性高及成本低的特点;试验结果表明,该系统功能及性能完全满足航天器系统网信息仿真要求,有效支撑了航天器系统网的总体设计,大幅度降低了研发周期。     

基于DSP的空间相机1553B总线通信设计与实现

为提高MIL-STD-1553B总线接口的实时性并简化接口逻辑,从星载平台与相机控制器实际通讯功能需求出发,设计出了基于1553B专用接口芯片BU-61580与控制器核心TMS320C30的1553B总线通信系统;由FPGA完成BU-61580和TMS320C30之间的逻辑综合电路,并产生中断与片选信号;该系统实现了接收卫星平台数据注入与程控指令,发送工程参数等功能;系统硬件电路连接简单,数据时效性好,经过反复调试,已成功应用于某型号空间相机中。     

基于1553B总线的飞行器电气综合系统管理设计

为了简化飞行器日益发展电气设备而造成的复杂连接关系,并实现电气综合系统的自主管理;通过对两种典型总线比较,采用了一种基于1553B总线、冗余的飞行器电气综合系统模块化设计方法,主要通过总线控制器备份控制方式,在主计算机出现故障的时候,备份计算机能完全接替总线控制权;该方法在满足实时性和可靠性需求同时,可以针对不同的电气系统设计构架,快速进行系统重构,具有很强的可配置性,而且大大减小了系统的体积和重量,适应电气综合系统构架的发展方向。     

弹内高速1553B总线RT端软件设计与应用

随着导弹功能性能复杂性的不断提高,弹载设备间的信息交换量日益增加,对1553B总线系统数据传输速率的要求越来越高。１Mbps 1553B总线已经无法满足现代航空、航天和地面车辆系统应用中各项数据交换的基本需求。目前,高速1553B总线产品应运而生。通过对高速1553B总线通讯特性进行研究,结合弹内高速1553B总线不同远程终端（RT）的通讯需求,给出了弹内高速1553B总线RT端软件的中断与查询两种设计方案。这两种设计方案已成功应用于某系列导弹弹内的各个RT端设备,通过了该导弹武器的研制与定型阶段的各项工程试验验证,结果表明中断与查询两种设计方案满足该导弹系统的不同RT端的应用需求,具有一定的推广价值。     

一种1553B总线表排序优化算法的设计与实现

为了优化1553B总线传输性能,降低总线上消息传输的延迟时间,提高总线带宽利用率,给出了一种1553B总线表排序优化算法,该算法充分考虑了应用系统中周期消息、事件消息和管理消息相结合的特点,以消息块为输入,通过排序、优化,生成满足消息的功能特性和时间特性,且可被总线控制器直接执行的总线表,工程实践表明该算法有效、可行,能够保证总线上消息的实时调度,具有实践应用价值。     

星务1553B总线仿真板卡指令执行的高实时性设计

为实现对某新型卫星总体1553B总线新的“1秒20帧,1帧50条消息”的“帧消息模式”的仿真,研究并实现了一种在满足“帧消息模式”的基础上,使1553B总线仿真板卡的指令执行时间延迟小于1ms的新方法。在分析原星务仿真系统实现机制的基础上,改进软件的整体设计,并在VxWorks下位机中设计了高精度时间获取模块与板卡控制模块等,实现了高精度、短消息传输执行时间的星务1553B总线仿真系统。结果表明：该系统不仅满足对“帧消息模式”的仿真,且将1553B板卡指令执行最大延迟时间缩短为0.713ms,相对于原星务仿真系统中4.5ms的最大延迟,指令执行精度提高了6.5倍以上,为被测设备的故障排查、问题定位提供准确的时间数据支持。     

基于CAN 总线技术的PSM 电源远程控制通信系统

为提高HL-2A 装置辅助加热系统脉冲阶梯调制(PSM)电源的运行效率和操作可靠性,设计并实现了一种基于CAN 总线技术的远程控制通信系统。该系统采用载有SJA1000CAN 总线控制器的PCI 板卡以及TMS320F2812 微处理器分别作为上位机和下位机的通信终端,结合用户界面程序,实现了HL-2A 受控核聚变装
置辅助加热电源的远程控制,提高了其整体控制性能和操作效率。     

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为提高HL-2A 装置辅助加热系统脉冲阶梯调制(PSM)电源的运行效率和操作可靠性,设计并实现了一种基于CAN 总线技术的远程控制通信系统。该系统采用载有SJA1000CAN 总线控制器的PCI 板卡以及TMS320F2812 微处理器分别作为上位机和下位机的通信终端,结合用户界面程序,实现了HL-2A 受控核聚变装 置辅助加热电源的远程控制,提高了其整体控制性能和操作效率。     

Exploring the robustness of urban bus network: A case from Southern China

The robustness of urban bus network is essential to a city that heavily relies on buses as its main transportation solution. In this paper, the urban bus network has been modeled as a directed and space L network, and Changsha, a transportation hub of nearly 8 million people and hundreds of bus lines in southern China, is taken as a case. Based on the quantitative analyses of the topological properties, it is found that Changsha urban bus network is a scale-free network, not a small-world network. To evaluate the robustness of the network, five scenarios of network failure are simulated, including a random failure and four types of intentional attacks that differed in key node identification methods (i.e., unweighted degree or betweenness centrality) and attack strategies (i.e., normal or cascading attack). It is revealed that intentional attacks are more destructive than a random failure, and cascading attacks are more disruptive than normal attacks in the urban bus network. In addition, the key nodes identification methods are found to play a critical role in the robustness of the urban bus network. Specifically, cascading attack could be more disruptive when the betweenness centrality is used to identify key nodes; in contrast, normal attack could be more disruptive when the unweighted degree is used to identify key nodes. Our results could provide reference for risk management of urban bus network.     

基于物联网的设施温室监控系统中无线传感器节点设计

设计具有低成本、低功耗、易扩展的设施温室监控设备,深入研究无线网络构成,优化网络结构、降低组网难度、提高组网效率。采用 MSP430F149为核心的处理器;采用CC2530射频芯片实现无线传输;提供多种协议接口方便传感器的扩展,给出了土壤温湿度、空气温湿度、光照传感器的选型和指标参数;由本设计的无线传感器节点作为WSN中的全功能设备同时充当路由节点,搭建了MESH型的无线传感器网络结构。经测试,通过硬件设计及网络结构搭建,系统具有结构简单、组网快捷、数据传输可靠性高等优点,能较好的满足无线传感器节点在设施温室监控中的应用。     

反射内存网络集线器设计与研究

现有的星型反射内存网络集线器仍以高速数据选择器为核心器件构建,其实质还是将相连的节点组成环形拓扑结构的反射内存网络,并不是真正意义上的星型拓扑结构。针对这一问题,本文设计并实现了一种真正意义上的星型拓扑结构的反射内存网络集线器,并能够通过百兆以太网进行配置与实时监视数据传输过程中的性能指标。该集线器采用了FPGA配合8路高速串并/并串转换芯片的架构,实现了与集线器相连节点的星型拓扑结构,具有很好的并行处理能力,提高了网络数据映射速率。最后,通过实验验证了该集线器的稳定性、实时性与可靠性。     

基于复杂网络理论的北京公交网络拓扑性质分析

为分析公交复杂网络的拓扑性质, 本文以北京市为例, 选取截止到2010年7月的北京全市(14区、2县)的1165条公交线路和9618个公交站点为样本数据, 运用复杂网络理论构建起基于邻接站点的有向加权复杂网络模型. 该方法以公交站点作为节点, 相邻站点之间的公交线路作为边, 使得网络既具有复杂网络的拓扑性质同时节点(站点)又具有明确的地理坐标. 对网络中节点度、点强度、强度分布、平均最短路径、聚类系数等性质的分析显示, 公交复杂网络的度和点强度分布极为不均, 网络中前5%和前10%节点的累计强度分布分别达到22.43%和43.02%; 点强度与排列序数、累积强度分布都服从幂律分布, 具有无标度和小世界的网络特点, 少数关键节点在网络中发挥着重要的连接作用. 为分析复杂网络中的关键节点, 本文通过承载压力分析和基于"掠夺" 的区域中心节点提取两种方法, 得到了公交复杂网络中两类不同表现的关键节点. 这些规律也为优化城市公交网络及交通规划发展提供了新的参考建议.     

High Speed All-Optical Data Distribution Network

This article describes the performance and capabilities of an all-optical network featuring low latency, high speed file transfer between serially connected optical nodes. A basic component of the network is a network interface card (NIC) implemented through a unique planar lightwave circuit (PLC) that performs add/drop data and optical signal amplification. The network uses a linear bus topology with nodes in a “T” configuration, as described in the text. The signal is sent optically (hence, no latency) to all nodes via wavelength division multiplexing (WDM), with each node receiver tuned to wavelength of choice via an optical de-multiplexer. Each “T” node routes a portion of the signal to/from the bus through optical couplers, embedded in the network interface card (NIC), to each of the 1 through n computers.     

MilCAN总线同步及调度配置方法

MilCAN作为一种以陆军地面武器平台应用为目标的CAN高层协议,核心是通过时序控制保证总线通信的实时性和确定性;为了增强MilCAN总线通信时序控制,提出一种新的MilCAN总线同步和调度配置方法;采用STM32微控制器对MilCAN总线主控节点进行设计,将总线同步和总线调度配置任务集成至专用的主控节点进行,同时开展了总线通信测试;测试结果表明：以该方法设计的MilCAN总线主控节点可有效完成同步和总线调度配置任务,同步精度较高,性能稳定可靠。     

Data Rate Aware Reliable Transmission Mechanism in Wireless Sensor Networks using Bayesian Regularized Neural Network approach

Wireless Sensor Networks consists of interconnected nodes that exchange information wirelessly enabling its deployment in innovative application areas. Network reliability streamline this exchange of information and communication technology to improve the overall performance of the network. The network reliability is categorized as: node reliability and link reliability. In this article, the node reliability is quantified with the help of packet reliability. The packet reliability is enhanced by optimizing the data rate using Bayesian Regularized Neural Network approach, which thus makes the network more reliable and sustainable. The optimization is carried out in three phases: network designing, data rate prediction and reliability evaluation. The network design includes the deployment of sensor nodes for gathering the communication data using NS-2.35. In the next phase, data rate prediction is carried out to enhance the reliability of the network. The reliability of a network is directly influenced by the packet loss ratio. According to research and the network experts, the acceptable threshold limit for the packet loss ratio is 5 percent. The data rate prediction is carried out to minimize the packet loss using the Bayesian Regularized Neural Network algorithm. The packet reliability is measured in terms of packet loss across the wireless network. Finally, a novel framework is presented for evaluating the packet reliability of the wireless network.     

Application of the steiner street problem to a more economical data bus

A data bus consists of the interconnection of N terminals, each of which is connected to every other terminal. There are three fundamental approaches to the topology of the network: (1) the tee network, for which the connecting nodes coincide with the communicating nodes; (2) the star network, for which there is only one connection node, which may not coincide with a communication node; and (3) the Steiner minimal tree network, for which there can be many nodes, each of which is difficult to locate in the x-y plane. The tee and star approaches are receiving most attention but the third is the only one that economizes on the use of cable (glass fiber waveguide). After a discussion of the tee and star networks, we turn to the Steiner minimal tree network and a method of locating the connecting nodes so that the total amount of cable is minimized.