MIL-STD-1553

MIL-STD-1553 (MIL-STD-1553B) — стандарт Министерства обороны США, распространяется на магистральный последовательный интерфейс (МПИ) с централизованным управлением, применяемый в системе электронных модулей.

Изначально разрабатывался по заказу МО США для использования в военной бортовой авионике, однако позднее спектр его применения существенно расширился, стандарт стал применяться и в гражданских системах.

Особенностью интерфейса является двойная избыточная линия передачи информации, полудуплексный протокол «команда-ответ» и до 31 удалённого абонента (оконечного устройства). Каждая линия управляется своим контроллером канала.

Стандарт устанавливает требования к:

• составу технических средств интерфейса;
• организации контроля передачи информации;
• характеристикам линии передачи информации (ЛПИ);
• характеристикам устройств интерфейса;
• интерфейсу с резервированием.

Впервые опубликован в США как стандарт ВВС в 1973 году, применён на истребителе F-16. Принят в качестве стандарта НАТО — STANAG 3838 AVS. В новейших самолетах заменяется стандартом IEEE 1394b.

Модификации стандарта

ГОСТ 26765.52-87, ГОСТ Р 52070-2003, МКИО — российский аналог американского военного стандарта MIL-STD-1553 (MIL-STD-1553B).

Физический уровень

Одна шина состоит из пары проводов с волновым сопротивлением 70-85 Ом при частоте 1 МГц. В одном из вариантов соединения используется коаксиальный разъём, по центральному контакту которого передаётся сигнал, закодированный Манчестерским кодом, по экранному проводу проходит возвращение тока сигнала (коаксиал 70-85 Ом), еще есть третий проводник - наружная оплетка, которая является экраном линии. Принимающее и передающее оконечные устройства подключаются к шине с использованием трансформаторной развязки, а не задействованные подключения отделяются с использованием пары изолирующих резисторов, развязанных через трансформатор. Это уменьшает влияние короткого замыкания и добавляет уверенности, что ток шины не течёт по корпусу самолёта. Манчестерский код используется для того, чтобы передавать сигнал данных и сигнал синхронизации по одной паре проводников (или коаксиальному проводу), а также для исключения любых постоянных составляющих, задерживаемых трансформаторной развязкой. Тактируемая скорость (электрическая скорость) в канале составляет 1 Мбит/с. Допуск на погрешность и долговременный дрейф скорости тактовых импульсов составляет 0,1 %; краткосрочная стабильность скорости должна быть в пределе 0,01 %. Амплитуда входного напряжения передатчика должна составлять 18-27 В.

Надежность в системе передачи информации может быть достигнута за счёт использования двух или трёх независимых каналов (резервирования каналов), к которым подключены все устройства на шине. Эти меры предосторожности задействовуют дублирующий(ие) контроллер(ы) шины, в случае отказа используемого в текущий момент.

Также существует вторая версия стандарта, известная как MIL-STD-1773, в которой в качестве канала передачи информации используется оптоволокно, имеющее меньший вес и лучшие показатели по электромагнитной совместимости.

Концептуальное описание

Рис. 1

Типичная шина MIL-STD-1553B (см. Рис. 1) может состоять из

• двух каналов (основного и резервного)
• контроллера шины
• оконечных устройств
• монитора канала

Контроллер шины

На одной шине может быть всего один контроллер в любой момент времени. Он является инициатором всех сообщений по этой шине.

Контроллер:

• оперирует командами из списка в своей внутренней памяти
• командует оконечным устройствам послать или принять сообщения
• обслуживает запросы, получаемые от оконечных устройств
• фиксирует и восстанавливает ошибки
• поддерживает историю ошибок

Оконечные устройства

Оконечные устройства служат для

• организации взаимодействия шины и подключаемой подсистемы
• организации моста между двумя шинами

Монитор канала

Монитор канала отличается от оконечного устройства тем, что не может передавать сообщения по шине. Его роль заключается в мониторинге и записи транзакций по шине, без вмешательства во взаимодействие контроллера и оконечных устройств. Эта запись может быть использована для последующего анализа

См. также

• MIL-STD-1760, модернизация 1553, добавившая проверку контрольных сумм по методу CRC
• SpaceWire - телекоммуникационная сеть для космических аппаратов

Литература

• MIL-STD-1553B: Digital Time Division Command/Response Multiplex Data Bus. United States Department of Defense, September 1978.

Ссылки

• MIL-STD-1553 Tutorial // Avionics Interface Technologies
• MIL-STD-1553 Tutorial and References // Ballard Technology (includes MIL-STD-1553B & MIL-HDBK-1553A Notice2)
• MIL-STD-1553 Designer's Guide // Data Device Corporation
• MIL-STD-1553 Tutorial // Alta Data Technologies
• MIL-STD-1553B Concepts and Considerations // MilesTek Corporation
• MIL-STD-1553 Tutorial // AIM GmbH