一种星载SpaceWire-1553B总线桥接器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种星载SpaceWire‑1553B总线桥接器，其中主控制器分别连接1553B协议芯片和SpaceWire路由芯片，对应1553B协议芯片和SpaceWire路由芯片分别设有SpaceWire总线和1553B总线，使得SpaceWire总线和1553B总线桥接相连，并行处理SpaceWire总线协议和1553B总线协议，实现两种协议的转换，也就是完成了SpaceWire和1553B协议的桥接，支持向SpaceWire网络各设备转发1553B总线指令，采集SpaceWire网络各设备的运行状态发送至1553B总线，跨总线的指令时延和遥测更新速度能够满足1553B总线的响应要求。

【技术实现步骤摘要】
一种星载SpaceWire-1553B总线桥接器
本技术属于通信设备的
，尤其涉及一种星载SpaceWire-1553B总线桥接器。
技术介绍
卫星系统通常由综合电子、姿轨控、热控、能源、结构与机构等平台系统，以及有效载荷等任务系统组成。平台系统维持星地通信、控制卫星的运行轨道和飞行姿态、管控卫星各部分的工作，有效载荷系统用于完成特定的空间任务。每个子系统由若干功能独立的电子设备组成，星载数据总线将分散的设备连接起来，统一接口并进行高效、有序的通信。卫星的平台通信对时效性、可靠性的要求较高，一般采用实时性和冗余度较高、技术较成熟的1553B总线或CAN总线，而如果任务系统的设备连接和数据传输引入新型高速空间总线SpaceWire总线，以解决传统的点到点、串行连接方式兼容性不高、协议封闭、难以扩展等问题，则现有1553B总线与SpaceWire总线难以有效连接在一起，造成跨总线的指令时延和遥测更新速度难以满足1553B总线的响应要求，影响了卫星通信质量。
技术实现思路
针对以上现有存在的问题，本技术提供一种星载SpaceWire-1553B总线桥接器，实现了SpaceWire网络控制器和1553B总线RT设备的功能，完成了SpaceWire和1553B协议的桥接，桥接器支持向SpaceWire网络各设备转发1553B总线指令，以及采集SpaceWire网络各设备的运行状态发送至1553B总线，且跨总线的指令时延和遥测更新速度能够满足1553B总线的响应要求。本技术的技术方案在于：本技术提供一种星载SpaceWire-1553B总线桥接器，1、包括主控制器、1553B协议芯片和SpaceWire路由芯片，所述主控制器分别连接所述1553B协议芯片和所述SpaceWire路由芯片，实现1553B总线驱动层和应用层协议、SpaceWire应用层协议、高层用户协议以及总线桥接协议；对应所述1553B协议芯片和所述SpaceWire路由芯片分别设有SpaceWire总线和1553B总线，使得所述SpaceWire总线和所述1553B总线桥接在一起，并行处理SpaceWire总线协议和1553B总线协议，实现两种协议的转换。进一步地，所述1553B协议芯片通过变压器与1553B总线连接，实现物理层、数据链路层和传输层的协议。进一步地，所述1553B协议芯片采用BU-65170芯片。进一步地，所述SpaceWire路由芯片通过SpaceWire总线并联多个节点设备，实现物理层到网络层的协议。进一步地，所述SpaceWire路由芯片采用SPW-10X路由芯片。进一步地，所述主控制器采用FPGA芯片。本技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具体的积极有益效果为：本技术对基于SpaceWire-1553B总线的星载通信网络进行设计，实现了1553B总线和SpaceWire总线间的数据交互，实现了SpaceWire网络控制器和1553B总线RT设备的功能，完成了SpaceWire和1553B协议的桥接，桥接器支持向SpaceWire网络各设备转发1553B总线指令，以及采集SpaceWire网络各设备的运行状态发送至1553B总线，且跨总线的指令时延和遥测更新速度能够满足1553B总线的响应要求。附图说明图1是本技术中基于SpaceWire总线和1553B总线的卫星通信网络拓扑图；图2是本技术中集中式SpaceWire网络拓扑结构图；图3是本技术中星载SpaceWire-1553B总线网络协议分层图；图4是本技术中SpaceWire-1553B总线桥接协议图；图5是本技术中SpaceWire-1553B总线桥接器硬件框图；图6是本技术中主控制器逻辑框图；图7是本技术中协议桥接模块逻辑框图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术进行详细阐述。应当注意，本技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本技术。实施例1，如附图1-附图3所示，本技术提供一种星载SpaceWire-1553B总线桥接器，包括主控制器、1553B协议芯片和SpaceWire路由芯片，其中主控制器、1553B协议芯片和SpaceWire路由芯片分别采用FPGA芯片、BU-65170芯片和SPW-10X路由芯片，主控制器分别连接1553B协议芯片和SpaceWire路由芯片，实现1553B总线驱动层和应用层协议、SpaceWire应用层协议、高层用户协议以及总线桥接协议；1553B协议芯片通过变压器与1553B总线连接，实现物理层、数据链路层和传输层的协议；SpaceWire路由芯片通过SpaceWire总线并联多个节点设备，实现物理层到网络层的协议；SpaceWire总线和1553B总线桥接在一起，并行处理SpaceWire总线协议和1553B总线协议，实现两种协议的转换。需要说明的是，星内通信网络采用分层、多总线策略，针对不同数据类型的传输特点选用不同的总线，可以提高通信系统的性能和可靠性。根据传输和处理特性，可将整星的数据分为平台数据和有效载荷数据。平台数据，如各系统的遥测遥控、姿态轨道控制、星地通信服务等信息，速率低、数据量小、交互频繁、实时性和可靠性要求高，用1553B总线进行传输和交互。有效载荷数据，即任务探测器获得的业务数据，速率高、数据量大、传输和处理要求高，采用SpaceWire总线实现设备互联和数据传输。图1为基于1553B总线和SpaceWire总线的卫星通信网络拓扑图。1553B总线连接卫星各子系统，中心管理计算机为BC，姿态轨道控制器、电源控制器、数据处理机等设备为RT。BC向各RT发送控制指令，各RT向BC返回运行状态，一些低速探测数据以RT到RT的方式传输至数据处理机，如此，实现了卫星运行状态、控制管理等各种平台数据的交互。SpaceWire总线连接各有效载荷设备和数据处理机，考虑到未来采用SpaceWire总线作为卫星单一通信总线的趋势，本设计实现了一种基于RMAP协议的集中式网络构架，拓扑结构如图2。网络控制器通过路由器与节点设备连接，利用RMAP协议提供的远程操作方法配置网络、控制节点、收集节点的数据和状态信息。本设计中数据处理机为SpaceWire网络控制器，可向网络中任一路由器或节点设备即有效载荷发送配置指令、读取各网络设备的运行状态、获取节点设备的高速业务数据，实现了SpaceWire网络的管控和有效载荷数据的传输处理。SpaceWire总线和1553B总线通过数据处理机即桥接器融为一体，桥接器是SpaceWire网络控制器也是1553B总线RT设备，能同时处理SpaceWire和1553B总线协议，并实现两种协议的转换。星载SpaceWire-1553B总线网络的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星载SpaceWire-1553B总线桥接器，其特征在于：包括主控制器、1553B协议芯片和SpaceWire路由芯片，所述主控制器分别连接所述1553B协议芯片和所述SpaceWire路由芯片，实现1553B总线驱动层和应用层协议、SpaceWire应用层协议、高层用户协议以及总线桥接协议；/n对应所述1553B协议芯片和所述SpaceWire路由芯片分别设有SpaceWire总线和1553B总线，使得所述SpaceWire总线和所述1553B总线桥接在一起，并行处理SpaceWire总线协议和1553B总线协议，实现两种协议的转换。/n

【技术特征摘要】
20190719 CN 20192113314151.一种星载SpaceWire-1553B总线桥接器，其特征在于：包括主控制器、1553B协议芯片和SpaceWire路由芯片，所述主控制器分别连接所述1553B协议芯片和所述SpaceWire路由芯片，实现1553B总线驱动层和应用层协议、SpaceWire应用层协议、高层用户协议以及总线桥接协议；
对应所述1553B协议芯片和所述SpaceWire路由芯片分别设有SpaceWire总线和1553B总线，使得所述SpaceWire总线和所述1553B总线桥接在一起，并行处理SpaceWire总线协议和1553B总线协议，实现两种协议的转换。


2.根据权利要求1所述的一种星载SpaceWire-1553B总线桥接器，其特征在于：所述15...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，付慧，
申请(专利权)人：青岛欧比特宇航科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37