移动式自动检测系统1553B接口设计和研究

论文摘要

随着现代科技的发展,无人机的结构与功能日趋复杂,为保证其安全可靠的飞行,在起飞前,需要对无人机飞行控制系统的性能进行全面检测。移动式自动检测系统正是适合这个需要而提出的,1553B总线接口单元作为系统的重要组成部分,主要完成对基于1553B总线设计的航空电子设备的测试和仿真功能。本文主要对移动式自动检测系统1553B总线接口单元进行了设计和研究。1553B总线作为航空电子设备互联总线,其在国内外的军用飞机中应用广泛。CAN总线具有良好的性价比,在可靠性、实时性也比较高,故选用CAN总线作为移动式自动检测系统内部总线,采用分布式结构,便于系统扩展升级。首先,根据移动式自动检测系统的特点,建立了1553B总线接口单元的设计目标,提出了系统的总体结构。其次,讨论了基于1553B总线设计的航空电子通讯系统的特点,论述了1553B总线接口的硬件设计和基于嵌入式操作系统μCOS-II的软件设计。再次,组建了1553B总线通信测试环境。在此环境下,研究了1553B总线通信特点,1553B总线故障注入和错误检测等技术。最后,根据不同1553B总线拓扑结构,讨论了飞行控制计算机及其涉及子系统的仿真测试环境构成和测试方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本文研究背景
• 1.2.1 国内外军用自动检测系统发展现状和趋势
• 1.2.2 国内外1553B总线发展现状和趋势
• 1.3 选题依据和需求
• 1.4 主要工作和研究内容
• 1.5 论文安排
• 第二章 移动式自动检测系统
• 2.1 移动式自动检测系统简介
• 2.2 CAN 总线
• 2.2.1 CAN 总线报文
• 2.2.2 CAN 工作原理
• 2.2.3 CAN 错误处理
• 2.3 MIL-STD-1553B 总线
• 2.3.1 MIL-STD-1553B 总线的物理电气层
• 2.3.2 MIL-STD-1553B 总线的数据链路层
• 2.3.3 MIL-STD-1553B 总线的应用层协议
• 2.4 1553B 和CAN 总线的比较
• 第三章 1553B 总线接口单元总体设计
• 3.1 1553B 总线拓扑结构
• 3.2 1553B 通信接口单元的设计目标
• 3.3 1553B 总线接口单元总体结构和功能
• 第四章 1553B 总线接口单元硬件设计
• 4.1 硬件总体结构
• 4.2 C8051F040 系统模块
• 4.2.1 C8051F040 最小系统
• 4.2.2 C8051F040 指示灯电路
• 4.2.3 +5V/+3.3V 检测电路
• 4.3 1553B 总线接口
• 4.3.1 BU-61580 电路
• 4.3.2 隔离变压器
• 4.4 CAN 总线接口
• 4.4.1 SJA1000 连接
• 4.4.2 PCA82C251 连接
• 4.5 RS-232 总线接口
• 4.6 电源模块
• 4.7 电磁兼容性设计
• 4.8 PCB 板设计和成果
• 第五章 1553B 总线软件设计
• 5.1 μCOS-II 系统软件
• 5.1.1 μCOS-II 操作系统简介
• 5.1.2 μCOS-II 在C8051F040 上的移植
• 5.1.3 移植的μCOS-II 系统实时性测试
• 5.2 基于μCOS-II 的软件体系结构
• 5.2.1 μCOS-II 工作原理
• 5.2.2 μCOS-II 下的驱动程序设计
• 5.2.3 μCOS-II 下的应用程序设计
• 5.3 1553B 接口单元驱动程序设计
• 5.3.1 CAN 驱动程序设计
• 5.3.2 串口驱动程序设计
• 5.3.3 1553B 驱动程序设计
• 5.4 1553B 接口单元应用程序设计
• 5.4.1 总线控制器（BC）程序设计
• 5.4.2 远程终端（RT）程序设计
• 5.4.3 总线监视器（MT）程序设计
• 第六章 1553B 总线性能和通信测试
• 6.1 1553B 总线通信测试系统组成
• 6.2 1553B 总线性能测试
• 6.2.1 1553B 总线性能指标
• 6.2.2 1553B 总线故障判断和注入
• 6.2.3 1553B 总线满负荷运行性能测试方案
• 6.2.4 1553B 总线性能测试结论
• 6.3 自动检测设备1553B 接口卡功能测试
• 6.3.1 1553B 接口卡功能测试方案
• 6.3.2 1553B 接口卡功能测试结论
• 第七章 基于1553B 总线的仿真测试系统
• 7.1 单级拓扑结构仿真测试系统构成
• 7.2 多单级拓扑结构仿真测试系统构成
• 第八章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间研究成果及发表的论文