1553总线的功能安全通信方法技术

本发明专利技术涉及一种1553总线的功能安全通信方法，属于计算机通信1553总线技术领域。本发明专利技术公开的一种1553总线的功能安全通信方法，通过状态字序号校验功能实现状态字丢失、乱序等故障检测，通过消息数据安全校验功能实现错数、伪装等故障检测，通过响应时间校验功能实现响应超时故障检测，提高了1553总线的功能安全等级，使其尤其适应于恶劣环境的应用。

【技术实现步骤摘要】
1553总线的功能安全通信方法
本专利技术属于计算机通信1553总线
，具体涉及一种1553总线的功能安全通信方法。
技术介绍
目前以太网功能安全在工业以太网中研究的热度较高，用于保障以太网在电磁、高温、潮湿、噪声、振动等多种恶劣环境干扰下的适应性、可靠性和可维护性。例如PROFIsafe安全协议、CIPSafety安全协议和EPASafety安全协议等均面向以太网研发。1553总线物理层采用曼彻斯特编码，与以太网(10BASE-T)物理层采用编码算法相同；1553总线逻辑链路层基本单元(字)采用奇偶校验方法，只能实现单比特纠错，远弱于以太网逻辑链路层基本单元(帧)采用的CRC32校验方法。因此，从协议编码设计上，1553总线的安全性要弱于以太网。目前，针对1553总线安全协议的研究尚属空白。因此，迫切地需要一种方法简单的、高效的，提高1553总线功能安全的通信方法。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何设计一种方法简单的、高效的，提高1553总线功能安全的通信方法。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种1553总线的功能安全通信方法，所述方法用于实现BC到RT和RT到BC的功能安全通信，其中，1553总线BC到RT的功能安全通信方法包含以下步骤：S1：BC向RT发送1553接收命令字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字；S2：RT接收1553接收命令字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字，进行消息数据校验；S3：RT向BC发送携带RT状态字序号的1553状态字；S4：BC接收携带RT状态字序号的1553状态字，进行响应时间校验和状态字序号校验。优选地，1553总线BC到RT的功能安全通信方法中，步骤S1具体包括：S101：对要发送的数据进行CRC-16计算；S102：将CRC-16的计算结果按1553数据字的格式生成消息数据校验字；S103：发送1553接收命令字，发送规定数目的1553数据字，以没有字间隔的方式继续发送消息数据校验字；S104：命令与响应消息间隔计时开始。优选地，1553总线BC到RT的功能安全通信方法中，步骤S2具体包括：S201：接收1553接收命令字，接收规定数目的1553数据字，以没有字间隔的方式继续接收消息数据校验字；S202：对接收的有效数据进行CRC-16计算，并与消息数据校验字中CRC-16数据进行比较，如果一致，则消息数据校验成功，否则消息数据校验失败。优选地，1553总线BC到RT的功能安全通信方法中，步骤S3具体包括：S301：如果消息数据校验成功，则执行S302，否则，执行S303；S302：将1553状态字中消息出错比特置位；S303：将RT状态字序号写入状态字的保留比特；S304：发送1553状态字；S305：RT状态字序号加1。优选地，1553总线BC到RT的功能安全通信方法中，步骤S4具体包括：S401：接收1553状态字；S402：命令与响应消息间隔计时停止，如果计时值在命令与响应消息间隔时间允许值范围内，响应时间校验成功，否则响应时间校验失败；S403：提取状态字保留比特作为RT状态字序号；S404：与RT状态字序号期望值比较，如果相等，则认为状态字序号校验成功，继续执行步骤S405，否则，认为状态字序号校验失败，直接执行步骤S406；S405：RT状态字序号期望值加1；S406：BC到RT功能安全通信结束。优选地，其特征在于，其中，1553总线RT到BC的功能安全通信方法，包含以下步骤：S1’：BC向RT发送1553发送命令字；S2’：RT接收1553发送命令字；S3’：RT向BC发送携带RT状态字序号的1553状态字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字；S4’：BC接收携带RT状态字序号的1553状态字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字，进行响应时间校验、状态字序号校验和消息数据校验。优选地，1553总线RT到BC的功能安全通信方法中，步骤S1’具体包括：S101’：发送1553发送命令字；S102’：命令与响应消息间隔计时开始；优选地，1553总线RT到BC的功能安全通信方法中，步骤S3’具体包括：S301’：对要发送的数据进行CRC-16计算；S302’：将CRC-16的计算结果按1553数据字的格式生成消息数据校验字；S303’：将RT状态字序号写入状态字的保留比特；S304’：发送1553状态字、发送规定数目的1553数据字、以没有字间隔的方式继续发送消息数据校验字；S305’：RT状态字序号加1。优选地，1553总线RT到BC的功能安全通信方法中，步骤S4’的具体包括：S401’：接收1553状态字、接收规定数目的1553数据字、以没有字间隔的方式继续接收消息数据校验字；S402’：命令与响应消息间隔计时停止，如果计时值在命令与响应消息间隔时间允许值范围内，响应时间校验成功，否则响应时间校验失败；S403’：提取状态字保留比特作为RT状态字序号；S404’：与RT状态字序号期望值比较，如果相等，状态字序号校验成功，执行步骤S405’，否则，状态字序号校验失败，执行步骤S407’；S405’：RT状态字序号期望值加1；S406’：对接收的有效数据进行CRC-16计算与消息数据校验字中CRC-16数据进行比较，如果一致，则消息数据校验成功，否则消息数据校验失败；S407’：RT到BC功能安全通信结束。(三)有益效果本专利技术公开的一种1553总线的功能安全通信方法，通过状态字序号校验功能实现状态字丢失、乱序等故障检测，通过消息数据安全校验功能实现错数、伪装等故障检测，通过响应时间校验功能实现响应超时故障检测，提高了1553总线的功能安全等级，使其尤其适应于恶劣环境的应用。附图说明图1为本专利技术中设计的方法消息格式示意图；图2为本专利技术中BC到RT功能安全通信流程示意图；图3为本专利技术中RT到BC功能安全通信流程示意图；图4为本专利技术采用的状态字格式示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。本专利技术提供的一种1553总线的功能安全通信方法，可以实现BC到RT和RT到BC的功能安全通信。如图1至图4所示，1553总线BC到RT的功能安全通信方法，包含以下步骤：S1：BC向RT发送1553接收命令字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字；其中，步骤S1具体包括：S101：对要发送的数据进行CRC-16计算；S102：将CRC-16的计算结果按1553数据字的格式生成消息数据校验字；S103：发送1553接收命令字，发送规定数目的1553数据字，以没有字间隔的方式继续发送消息数据校验字；S104：命令与响应消息间隔计时开始；S2：RT接收1553接收命令字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字，进行消息数据校验；其中，步骤S2具体包括：S201：接收1553接收命令字，接收规定数目的1553数据字，以没有字间隔的方式继续接收消息数据校验字；S202：对接收的有效数据进行CRC-16计算，并与消息数据校验字中CRC-16数据进行比较，如果一致，则消息数据校验成功，否则消息数据校验失败；S3：R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1553总线的功能安全通信方法，其特征在于，所述方法用于实现BC到RT和RT到BC的功能安全通信，其中，1553总线BC到RT的功能安全通信方法包含以下步骤：S1：BC向RT发送1553接收命令字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字；S2：RT接收1553接收命令字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字，进行消息数据校验；S3：RT向BC发送携带RT状态字序号的1553状态字；S4：BC接收携带RT状态字序号的1553状态字，进行响应时间校验和状态字序号校验。

【技术特征摘要】
1.一种1553总线的功能安全通信方法，其特征在于，所述方法用于实现BC到RT和RT到BC的功能安全通信，其中，1553总线BC到RT的功能安全通信方法包含以下步骤：S1：BC向RT发送1553接收命令字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字；S2：RT接收1553接收命令字、规定数目的1553数据字和消息数据校验字，进行消息数据校验；S3：RT向BC发送携带RT状态字序号的1553状态字；S4：BC接收携带RT状态字序号的1553状态字，进行响应时间校验和状态字序号校验。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，1553总线BC到RT的功能安全通信方法中，步骤S1具体包括：S101：对要发送的数据进行CRC-16计算；S102：将CRC-16的计算结果按1553数据字的格式生成消息数据校验字；S103：发送1553接收命令字，发送规定数目的1553数据字，以没有字间隔的方式继续发送消息数据校验字；S104：命令与响应消息间隔计时开始。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，1553总线BC到RT的功能安全通信方法中，步骤S2具体包括：S201：接收1553接收命令字，接收规定数目的1553数据字，以没有字间隔的方式继续接收消息数据校验字；S202：对接收的有效数据进行CRC-16计算，并与消息数据校验字中CRC-16数据进行比较，如果一致，则消息数据校验成功，否则消息数据校验失败。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，1553总线BC到RT的功能安全通信方法中，步骤S3具体包括：S301：如果消息数据校验成功，则执行S302，否则，执行S303；S302：将1553状态字中消息出错比特置位；S303：将RT状态字序号写入状态字的保留比特；S304：发送1553状态字；S305：RT状态字序号加1。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，1553总线BC到RT的功能安全通信方法中，步骤S4具体包括：S401：接收1553状态字；S402：命令与响应消息间隔计时停止，如果计时值在命令与响应消息间隔时间允许值范围内，响应时间校验成功，否则响应时间校验失败；S403：提取状态字保留比特作为RT状态字序号；S404：与RT状态字序号期望值比较，如果相等，则认为状态字序号校验成功，继续执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文健，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12