Интерфейс MIL-STD-1553 (ГОСТ Р 52070-2003)

МIL-SТD-1553B (ГОСТ Р 52070-2003) представляет собой стандарт, разработанный минобороны США. Данный стандарт успешно используется уже несколько десятков лет для организации интерфейса с централизованным управлением в крупных промышленных системах таких как: гражданские воздушные суда, морские суда, организация связи станков в цеху и другого промышленного оборудования. Отечественный ГОСТ 26765.52-87 и его следующая версия ГОСТ P 52070-2003 является российским аналогом вышеуказанного стандарта.

Изначально МIL-SТD-1553B был разработан по заказу МО США, однако спектр применения сместился из военной сферы в гражданскую, благодаря чему стандарт получил чрезвычайно широкое распространение.

Одним из главных достоинств МIL-SТD-1553B является резервное дублирование линии передачи информации. Передача данных в линии происходит в полудуплексном режиме с обязательным квитированием любых транзакций на шине, что увеличивает надежность системы. Инициатором любого обмена в МIL-SТD-1553B всегда является Контроллер Шины (КШ) (рисунок 1) , в англоязычном варианте Bus Controller (BC). Каждая система должна содержать один активный КШ (BC). Другой тип устройств на шине МIL-SТD-1553B (ГОСТ Р 52070-2003) Оконечное Устройство (ОУ) (рисунок 1), в англоязычном варианте Remote Terminal (RT). Данный тип устройств подключается к датчикам и органам управления системы и выполняет команды переданные КШ (BC). Так же на шине может присутствовать третий тип устройств - Монитор Шины (МШ) (рисунок 1), в англоязычном варианте Bus Monitor (MT), который осуществляет мониторинг работы системы для поиска неисправностей и сбора рабочей статистики. Взаимодействие данных устройств под управлением Контроллера Шины (КШ) происходит согласно некоему временному расписанию, т. е. в детерминированном режиме. Данные особенности позволяют добиться чрезвычайно высокой надежности системы, построенной с использованием МIL-SТD-1553B.

Электрические особенности MIL-STD-1553B.

На физическом уровне информация в МIL-SТD-1553B передается по витой паре, которая имеет сопротивление 75 Ом. Сигнал в магистрали передается в формате кодировки Манчестер II. Частота импульсов кода при этом ровна 1 МГц.

Согласно стандарту, все типы устройств в МIL-SТD-1553B включаются через согласующие или развязывающие трансформаторы. Данный факт позволяет улучшить параметры сигнала (что ведет к увеличению длинны магистрали) и защитить оборудование от негативных электрических воздействий. С той же целью стандартом предусмотрена установка защитных резисторов, которые ограничивают силу тока в информационной магистрали.

Кодировка Манчестер II применяется для передачи данных и синхронизации между устройствами. Использование данной кодировки позволяет исключить постоянную составляющую из сигнала, что уменьшает влияние взаимных помех и позволяет передавать данные по магистрали с большей надежностью. Напряжение в магистрали может колебаться по амплитуде в диапазоне 18-27 B.

Преимущества системы

МIL-SТD-1553В – это высоконадежный интерфейс с детерминированной передачей данных. Сравнительно высокая скорость передачи данных в МIL-SТD-1553В позволяет и сейчас использовать данный стандарт для построения современных систем управления. На сегодняшний день, МIL-SТD-1553В, пожалуй, наиболее распространенная магистральная шина. Ее долгое существование можно объяснить следующими ее преимуществами:

• Наличие архитектуры линейного типа;
• Резервирование;
• Высокая надежность передачи данных;
• Прекрасная электрическая защищенность;
• Детерминированная передача данных.

Архитектура линейного типа делает систему великолепно подходящей для коммутации всевозможной аппаратуры расположенной на борту. В отличие от прочих моделей, шинная архитектура имеет меньшую длину проводов, что позволяет снизить общую массу системы и значительно сэкономить пространство. Легкость демонтажа и установки узлов, упрощает производство ремонтных работ.

Высокая надежность передачи данных обеспечивается использованием кодировки Манчестер II, резервированием шины и детерминированным откликом на запрос от Контроллера Шины (КШ).

Резервирование. Благодаря системе резервирования любое короткое замыкание или обрыв на магистрали не приводит к отказу всей системы. Информация в этом случае начинает передаваться по резервному каналу. Резервирование и все ситуации связанные с потерей сигнала на одной из линий, предусмотрены самим стандартом.

Хорошая электрическая защищенность. Подключение каждого устройства на шину производится посредством трансформатора. Это гарантирует полную изоляцию и снижает риск возникновения электрических повреждений.

Детерминированная передача данных. Одной из самых полезных характеристик шины является особенность протокола, отвечающего за передачу команд и квитирование. Это позволяет системе передавать данные и обнаруживать ошибки в режиме реального времени.

С образцами продукции, разработанными по стандарту ГОСТ Р 52070-2003 (MIL-STD-1553B), компании ООО "НОВОМАР" можно ознакомиться здесь.