目錄一、1553B背景介紹

1、1553B的由來

2、1553B的應用

3、1553B的優點

4、EBR-1553二、1553B總線基礎知識介紹

1、網絡拓撲結構

2、終端（總線控制器、遠程終端、總線監控器）

3、傳輸方式

4、數據格式 （1）、概述 （2）、命令字、數據字、狀態字 （3）、1553B消息格式

5、總線連接 （1）、線纜 （2）、耦合方式 （3）、網絡構成1第一頁，共56頁。一、1553B背景介紹1、1553B的由來2、1553B的應用3、1553B的優點（1）、線性局域網絡結構（2）、冗余容錯能力（3）、支持“啞”節點和“智能”節點（4）、高水平的電器保障性能（5）、良好的器件可用性（6）、實時可確定性4、EBR-15532第二頁，共56頁。一、1553B背景介紹1、1553B的由來

在20世紀60年代以前，飛機機載電子系統沒有標準的通用數據通道，各個電子設備單元之間連接往往需要大量的電纜。隨著機載電子系統的不斷復雜化，這種通信方式所用的電纜將會占用很大的空間和重量，而且對傳輸線的定義和測試也較為復雜，費用較高。

為了解決這一問題，美國SAEA2K委員會在軍方和工業界的支持下于1968年決定開發標準的信號多路傳輸系統，并于1973年公布了MIL-STD-1553標準。1973年的1553B多路傳輸數據總線成為了未來軍機將采用的技術，它取代了在傳感器、計算機、指示器和其他飛機設備間傳遞數據的龐大設備，大大減少了飛機重量，并且使用簡單、靈活。3第三頁，共56頁。一、1553B背景介紹

此標準的修訂本于1978年公布，即MIL-STD-1553標準。1980年，美國空軍對該標準作了修改和補充。

MIL-STD-1553標準，作為美國國防部武器系統集成和標準化管理的基礎之一，且已成為一種國際標準。

我國于1987年頒布了相應的軍標。4第四頁，共56頁。一、1553B背景介紹2、1553B的應用

該總線標準已廣泛用于飛機綜合航電系統、外掛物管理與集成系統，并擴展至坦克、艦船、航天等領域.1553B總線5第五頁，共56頁。一、1553B背景介紹

國外航電系統起步較早，1553B得到美空軍、海軍、陸軍的認可，得到非常成熟和大面積的應用，F16是采用

1553A

標準的第一種作戰飛機。另有F-8、B-1、AV-8B等多款飛機也有采用。

我國早在90年代就已立項做1553B協議的研究與產品研制工作，并被納入軍標GJB289A《數字式時分制指令/響應型多路傳輸數據總線》，且投入了大量的人力及物力。目前機載，彈載，艦載，車載系統都已經將1553B總線列入系統的核心，這方面的需求量在逐年加大。6第六頁，共56頁。一、1553B背景介紹3、1553B的優點（1）、線性局域網絡結構

合理的拓撲結構使得1553B總線成為航空系統或地面車輛系統中分布式設備的理想連接方式。與點對點連接相比，它減少了所需電纜、所需空間和系統的重量。便于維護，易于增加或刪除節點，提高設計靈活性。（2）、冗余容錯能力

由于其固有的雙通道設計，1553B總線通過在兩個通道間自動切換來獲得冗余容錯能力，提高可靠性。7第七頁，共56頁。一、1553B背景介紹（3）、支持“啞”節點和“智能”節點

1553B總線支持非智能的遠程終端。這種遠程終端提供與傳感器和激勵器的連接接口。十分適合智能中央處理模塊和分布式從屬設備的連接。（4）、高水平的電器保障性能

由于采用了電氣屏蔽和總線耦合方式，每個節點都能夠安全地與網絡隔離；減少了潛在的損壞計算機等設備的可能性。8第八頁，共56頁。一、1553B背景介紹（5）、良好的器件可用性

1553B總線器件的制造工藝滿足了大范圍溫度變化以及軍標的要求。器件的商品化使得1553B總線得以廣泛地應用在苛刻環境的項目當中。（6）、實時可確定性

1553B總線的命令/響應的協議方式保證了實時的可確定性。9第九頁，共56頁。一、1553B背景介紹4、EBR-1553對于低空飛行控制系統中的傳感器、制動器、控制器和動力管理系統，要求其具有1KHz的典型刷新頻率。而速率僅為1Mbps的MIL-STD-1553協議規范遠不能滿足要求。為適應這一需要，SAE（SocietyofAutomotiveEngineers）定義了EBR-1553（EnhancedBitRate1553）。EBR-1553遵循MIL-STB-1553協議，采用了星型總線結構，從而使得總線速率達到了10Mbps。10第十頁，共56頁。一、1553B背景介紹

EBR-1553與MIL-STB-1553協議規范的幾個不同點：不支持RT->RT模式；每個RT需要一個HUB才可與BC連接；EBR-1553定義了三種HUB模式：“SPEC”、“SWITCH”、“LINK”；EBR-1553是根據MIL-STB-1553定義的增強速率總線。11第十一頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹1、網絡拓撲結構2、終端（總線控制器、遠程終端、線監控器）3、傳輸方式4、數據格式 （1）、概述 （2）、命令字、數據字、狀態字 （3）、1553B消息格式5、總線連接 （1）、線纜 （2）、耦合方式 （3）、網絡構成12第十二頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹1、網絡拓撲結構

1553B總線（數字式時分制指令/響應型多路傳輸數據總線）由數據總線、終端或子系統終端接口組成。通過分時傳輸（TDM）方式，實現系統中任意兩個終端間相互交換信息。

多路傳輸數據總線結構示例13第十三頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹2、終端（總線控制器、遠程終端、總線監控器）

終端是數據總線和子系統的接口電子組件，從功能上說它可以是總線控制器（BC：BusController）、遠程終端（RT：RemoteTerminal）或總線監控器（BM：BusMonitor）；從物理結構上說，終端可以是獨立組件，也可以包含在子系統中。

1553B總線系統采用命令/響應式傳輸的操作方式。只有當總線控制器發出命令后，遠程終端才能作出響應。14第十四頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹2、終端（總線控制器、遠程終端、線監控器）

終端具有以下公共操作能力

字的核實：終端應保證每個字符合下列最低要求：a.字以有效同步頭開始；b.各個位是有效曼徹斯特Ⅱ形碼；c.信息字段16位，外加奇偶校驗位；d.字的奇偶校驗為奇校驗。不符合上述任一項規定的字，即是無效字。15第十五頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹超時暫停為了確保系統的傳輸安全，終端應設置超時暫停的硬件，以阻止超過800.0μs的信號傳輸。

注意，該硬件不應妨礙在響應指令時的正確傳輸。通過終端在已發生超時的總線上接收一個有效指令字來恢復該超時暫停功能。總線活動監測根據需要，終端應通過“總線活動監測”硬件，判定總線上的信息流動狀況，以便不向處于活動狀態下的總線再發出任何信息，防止多個傳輸在同一路總線上發生。16第十六頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹2、終端（總線控制器、遠程終端、線監控器）（1）、總線控制器（BusController）：

BC是總線的控制、管理者，也是所有通信動作的發起者。任何時刻總線上只有一個終端對總線系統實施控制。

終端執行總線控制器操作時，負責發送命令、參與數據傳輸、接收狀態響應和檢測總線系統。17第十七頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹2、終端（總線控制器、遠程終端、線監控器）（2）、遠程終端（RemoteTerminal）：

遠程終端應對來自總線控制器的有效指令字作出響應，并按有效指令字所規定的方式進行操作。

當指令字符合規定，且指令字中的終端地址與本遠程終端的專有地址或公用地址(系統若采用廣播操作)相符時，則遠程終端應承認該指令字有效。

指令字中的遠程終端地址字段、發送／接收位、子地址／方式字段、數據字計數／方式代碼字段的不適當組合，將導致遠程終端的無效傳輸，遠程終端響應接著發生的有效指令。18第十八頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹2、終端（總線控制器、遠程終端、線監控器）（3）、總線監視器(BusMonitor):

用于總線上數據的監視、記錄。

當終端作為總線監控器時，它應記錄總線上傳輸的信息，以供脫機分析之用(如飛行測試記錄、維修記錄或任務分析)；或者也應對系統起“監測”作用，用來給備用總線控制器提供信息源，使它接替現行的總線控制器。

如果系統給它指派過專有地址，總線監控器應響應含有其專有地址的消息，但不響應其他消息。19第十九頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹3、傳輸方式

1553B信號以串行數字脈沖編碼調制(PCM)形式在數據總線上傳輸。采用曼徹斯特II型雙相電平碼。邏輯1為雙極編碼信號1/0,即一個正脈沖繼之一個負脈沖。邏輯0為雙極編碼信號0/1,即一個負脈沖繼之一個正脈沖。1553B的數據傳輸為半雙工方式。總線上波特率為1Mbps。20第二十頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹4、數據格式 （1）、概述

1553B信息流由一串1553B消息構成。1553B消息由命令字、數據字、狀態字組成。命令字、數據字、狀態字都應是：

3位同步頭+16位有效位+1位奇偶校驗

總共20位構成。1553B數據采用奇校驗。21第二十一頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹

1553B字格式22第二十二頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹4、數據格式 （2）、命令字、數據字、狀態字①、命令字

指令字應由同步頭、遠程終端地址字段、發送/接收位（T/R）、子地址/方式字段、數據字計數/方式代碼字段及奇偶校驗位（P）組成。23第二十三頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·同步頭

指令字同步頭應是一個無效的曼徹斯特波形。其寬度為3位時，前1.5位時的波形為正，后1.5位時的波形為負，如果緊跟同步頭后的一位是邏輯0，那么同步頭的后半部分有兩個位時的表觀寬度。24第二十四頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·遠程終端地址段

緊跟同步頭后的5位為遠程終端地址段。每個遠程終端被指定為一個專有地址，從十進制地址0到十進制地址30均可采用。

但是，盡量不采用十進制地址0作為遠程終端的專有地址，因為如果采用十進制的0作為遠程終端的專用地址，當消息正常響應時，RT回的狀態字將是0000,這不利于通信狀態的確認。

另外，十進制地址31(11111)為所有遠程終端的公用地址，供系統采用廣播操作時使用。25第二十五頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·發送/接收位

發送/接收位表示要求遠程終端作的操作，邏輯0指定遠程終端作接收操作，邏輯1指定遠程終端作發送操作。·子地址/方式字段

子地址/方式字段用來指定遠程終端的子地址，或者用作總線系統進行方式控制時的標記。

十進制1（00001）到30（11110）用于指定子系統地址。

十進制0（00000）和31（11111）不能用于指定子系統地址，而是用于方式代碼控制，表示此時數據字/方式代碼段的內容為方式代碼。

26第二十六頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·數據字計數/方式代碼字段

該字段用來指定遠程終端應發送、應接收的數據字的個數或方式代碼。在任何一條消息內最多可以發送或接收32個數據字。全1表示十進制記數31，而全0表示十進制記數32。

當命令字中的“子地址/方式字段”為（00000）b或（11111）b時，“數據字個數/方式代碼字段”的內容為方式代碼。

奇偶校驗位

命令字最后一位用作前16位的奇偶校驗。采用奇校驗方式。27第二十七頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹28方式代碼表第二十八頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹4、數據格式 （2）、命令字、數據字、狀態字②、數據字數據字應由同步頭、數據字段和奇偶校驗位組成。29第二十九頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·同步頭

數據字同步頭是一個無效曼徹斯特波形。如下圖。

其寬度為3個位時。前1.5位時的波形為負，后1.5位時的波形為正。

如果該同步頭的前位和后位為邏輯1，則同步頭的表現寬度為四個位時。30第三十頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·數據段

16位數據。·奇偶校驗位

數據字的最后一位用作前16位數據的奇偶校驗。31第三十一頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹4、數據格式

（2）、命令字、數據字、狀態字③、狀態字

狀態字同步頭、遠程終端地址字段、消息差錯位、測試手段位、服務請求位、備用位、廣播指令接收位、忙位、子系統標志位、動態總線控制接受位、終端標志位及奇偶校驗位組成。如下圖所示。32第三十二頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹

狀態字格式33第三十三頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·同步頭(SYNC)：1~3位時

同步頭與命令字同步頭相同。·遠程終端地址字段(TERMINALADDRESS)：4~8位時

該字段有5位，為發送狀態字的遠程終端的地址。·消息差錯位(MESSAGEERROR)：9位時

表示遠程終端剛接收到的消息中有一個或多個字沒有通過有效性測試。邏輯1表示消息有差錯，邏輯0表示消息無差錯。·測試手段位(INSTRUMENTATION)：10位時

測試手段位在所有條件下總置為邏輯0。該位為可選位，用來區分是指令字還是狀態字。如果使用，指令字中的相應位置為邏輯1。34第三十四頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·服務請求位(SERVICEREQUEST):11位時

該位為邏輯1時表示本遠程終端有服務請求,要求總線控制器啟動與本遠程終端或子系統有關的預操作。

當與同一遠程終端相連的多個子系統同時要求服務時,設計者必須設計單獨的數據字來識別不同的請求服務子系統。直到所有的請求都處理完后，狀態字中的“服務請求位”復位為邏輯0，表示無服務請求。

該位只用于在發生異常情況時的觸發數據發送操作，而不用于周期性的數據傳輸服務。35第三十五頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·備用狀態位(RESERVED):12~14位時

狀態字的第12、13、14位是備用的狀態位。應將它們置為邏輯0，這些位留作今后使用。·廣播命令接受位(BROADCASTCMDRECEIVED):15位時

狀態字的第15位時置為邏輯1，表示本遠程終端接收到的上一有效指令字是廣播指令字。未采用廣播方式時，置該位為邏輯0。36第三十六頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·忙位(BUSY):16位時

狀態字的第16位時置為邏輯1表示遠程終端處在忙狀態，不能按照總線控制器的指令要求將數據移入子系統或從子系統取出數據。此時在響應發送指令時只發出它的狀態字。邏輯0表示不存在忙狀態。·子系統標志位(SUBSYSTEMFLAG):17位時

用來向總線控制器指出存在子系統故障狀態，且警告總線控制器本遠程終端提供的數據可能無效。

如果與一個遠程終端相連的幾個子系統都呈現故障狀態，應將它們各自的信號邏輯“或”，形成狀態字中的子系統標志位，并將事先準備好的一個數據字中的相應位置1，記錄故障報告，供進一步檢測與分析。

該位為可選位。邏輯1：子系統有故障，邏輯0：子系統無故障。37第三十七頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹·動態總線接受位(DYNAMICBUSACCEPTANCE):18位時

若置為邏輯1，用來表示本遠程終端接受動態總線控制的授命。邏輯0表示不接受。該位為可選位。·終端標志位(TERMINALFALG):19位時

狀態字的第19位時用作終端標志功能。邏輯1表示本遠程終端內部存在故障，請求總線控制器干預。邏輯0表示不存在故障。該位為可選位。·奇偶校驗位(PAR):20位時

對16bit狀態字進行奇校驗。38第三十八頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹4、數據格式 （3）、1553B消息格式1553B數據傳輸格式分兩類：消息傳輸格式（共有6種）廣播消息傳輸格式兩類（共有4種）39第三十九頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹4、數據格式 （3）、1553B消息格式消息傳輸格式（共有6種）總線控制器向遠程終端的傳輸

總線控制器應發出一個接收指令字及規定數目的數據字到遠程終端，后者在核實消息之后，應發回一個狀態字給控制器，指令字和數據字應以沒有字間間隔的連續形式發出。注釋：1)“#”表示消息間隔2)“**”表示響應時間40第四十頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹

遠程終端向總線控制器的傳輸

總線控制器應向遠程終端發出一個發送指令字，該遠程終端在核實指令字之后，應發回一個狀態字給總線控制器，繼之以規定數目的數據字。

狀態字和數據字應以沒有字間間隔的連續形式發出。注釋：1)“#”表示消息間隔2)“**”表示響應時間41第四十一頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹遠程終端向遠程終端的傳輸

總線控制器應向遠程終端A發出一個接收指令字，緊接著向遠程終端B發出一個發送指令字，遠程終端B在核實指令字之后，應發送一個狀態字，繼之以規定數目的數據字。

狀態字和數據字應以沒有字間間隔的連續形式發送。遠程終端B發出的數據傳輸結束時及遠程終端A在接收到規定數目的數據字之后，分別按規定響應狀態字。注釋：1)“#”表示消息間隔2)“**”表示響應時間42第四十二頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹不帶數據字的方式指令

總線控制器應使用方式代碼表中規定的方式代碼向遠程終端發出一個發送指令字，該遠程終端在核實指令字之后，回送一個狀態字。注釋：1)“#”表示消息間隔2)“**”表示響應時間43第四十三頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹帶數據字的方式指令(發送)

總線控制器應使用表1中規定的方式代碼向遠程終端發出一個發送指令字，該遠程終端在核實指令字之后，回送一個狀態字，繼之以一個數據字。狀態字和數據字應以沒有字間間隔的連續形式發送。注釋：1)“#”表示消息間隔2)“**”表示響應時間44第四十四頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹帶數據字的方式指令(接收)

總線控制器應使用方式代碼表中規定的方式代碼向遠程終端發出一個發送指令字，繼之以一個數據字。指令字和數據字應以沒有字間間隔的連續形式發送。該遠程終端在核實指令字和數據字之后，應回送一個狀態字。注釋：1)“#”表示消息間隔2)“**”表示響應時間45第四十五頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹4、數據格式 （3）、1553B消息格式廣播消息傳輸格式（共有4種）總線控制器向各遠程終端的廣播傳輸(廣播)

總線控制器發出一個遠程終端地址字段為11111的接收指令字，繼之以規定數目的數據字，指令字和數據字應以沒有字間間隔的連續形式發送。

具有接收廣播指令能力的各遠程終端在核實消息之后，應按照規定在狀態字中將廣播指令接收位置位，但不回送狀態字。46第四十六頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹輸遠程終端向各遠程終端傳輸(廣播)

總線控制器應發出一個遠程終端地址字段為11111的接收指令字，繼之以使用遠程終端A的專有地址向遠程終端A發出一個發送指令字。遠程終端A在核實指令字之后，應回送一個狀態字，繼之以規定數目的數據字。

狀態字和數據字應以沒有字間間隔的連續形式發送。具有接收廣播指令能力的各遠程終端(除遠程終端A之外)均應在核實消息之后，按照規定在狀態字中將廣播指令接收位置位，但不回送狀態字。注釋：1)“#”表示消息間隔2)“**”表示響應時間47第四十七頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹不帶數據字的方式指令(廣播)

總線控制器應發出一個含有方式代碼(按方式代碼表規定)的且遠程終端地址字段為11111的發送指令字。

具有接收廣播指令能力的各遠程終端應在核實指令字之后，按照規定在狀態字中將廣播指令接收位置位，但不回送狀態字。注釋：1)“#”表示消息間隔2)“**”表示響應時間48第四十八頁，共56頁。二、1553B總線基礎知識介紹帶數據字的方式指令(廣播)

總線控制器應發出一個含有方式代碼(按方式代碼表規定)的且遠程終端地址字段為11111的接收指令字，繼之以發送一個數據字。

指令字和數據字應以沒有字間間隔的連續形式發送。

具有接收廣播指令能力的各遠程終端應在核實消息之后，按照規定在狀態字中將廣播指令接收位置位，但不回送狀態字。