一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法技术

一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法，首先将当前待接入的设备终端编号，并选取一个设备终端作为设备组长；利用自描述电子数据表单xTEDS记录各设备终端的属性信息，并存储在设备组长中；将所有设备终端挂在ASIM的数据总线上；当ASIM收到星载计算机的周期轮询发现设备指令时，ASIM向设备组长发送设备注册中断信号，设备组长将xTEDS通过串行通信传输到ASIM，ASIM再通过SpaceWire总线经路由器发送到星载计算机；星载计算机对xTEDS进行解析，识别接入的设备终端，对各个设备终端进行分布式访问。与传统SPA系统网络接入协议相比，本发明专利技术需要的硬件资源大大减少，可迅速接入数量庞大的设备终端；同时对设备终端的要求低，仅需要其支持数据总线交互和接收中断信号。

【技术实现步骤摘要】
一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法
本专利技术涉及一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法，属于即插即用通信领域。
技术介绍
随着军事战略的不断调整和航天技术的不断进步，航天器功能模块化、可更换的需求日益强烈，为使航天器功能模块具备即插即用特性，需要一种有效的方法完成即插即用模块的自我描述，从而使该模块能够被快速识别和应用。美国空军研究实验室(AFRL)于2004年从事模块化即插即用技术的研究，开发了名为“空间飞行器即插即用电子设备”(SPA)的一系列标准来定义一个基于标准接口连接模块化组件或子系统的空间飞行器体系结构。并根据接口速率和通信速率的不同推出了SPA-I、SPA-U、SPA-S、SPA-O等不同的SPA接口标准。AFRL研制了两代ASIM(theappliquesensorinterfacemodule,应用传感器接口模块)，用于SPA接口转换。传统的SPA架构如图1所示，每个设备终端可通过自己的ASIM接入SPA系统网络，但对于SpaceWire等高速通信协议，通信协议的实现需耗费较大硬件资源，若设备终端数量庞大，则每个设备需要有一个自己的ASIM来接入SPA系统网络，所以就需要同样数量庞大的ASIM，故SPA系统架构实现起来性价比很低，且对于SPA系统网络来说，每个设备终端都有自己的地址，对设备的访问比较复杂，增加了协议的复杂度。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法。本专利技术的技术解决方案是：一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法，步骤如下：(1)将当前待接入的设备终端编号，依次记为设备终端0、设备终端1、……设备终端m，设备终端0作为设备组长，设备终端1～m为设备组员，每个设备组员对应一个接口ID；(2)利用自描述电子数据表单xTEDS记录各设备终端的属性信息，并将自描述电子数据表单xTEDS存储在设备终端0中；(3)将所有设备组员挂在ASIM的数据总线上，设备组长通过中断信号和串行通信与ASIM进行数据交互，ASIM基于SpaceWrie总线经路由器与星载计算机通信；(4)当ASIM收到星载计算机的周期轮询发现设备指令时，ASIM向设备组长发送设备注册中断信号，设备组长接收到设备注册中断信号后，将自描述电子数据表单xTEDS通过串行通信传输到ASIM，ASIM再通过SpaceWire总线将自描述电子数据表单xTEDS经路由器发送到星载计算机；(5)星载计算机对自描述电子数据表单xTEDS进行解析，识别接入的设备终端，之后星载计算机根据设备终端的接口ID对各个设备终端进行分布式访问。所述步骤(2)中，利用自描述电子数据表单xTEDS记录各设备终端属性信息，所述自描述电子数据表单xTEDS包括Application表单、Device表单和接口表单，接口表单包含了各个设备终端的接口子表单，设备终端0的接口子表单仅包括Command子表单，设备终端i的接口子表单包括设备接口i的Notification子表单、Command子表单及Request子表单，i＝1，2，3，……，m；利用自描述电子数据表单xTEDS记录各设备终端属性信息的方法如下：(2.1)提取各设备终端的应用类共同属性，存储于xTEDS的Application表单中，提取各设备终端的设备类共同属性，存储于xTEDS的Device表单中；(2.2)提取各设备终端中能够同时执行的指令服务信息，存储于设备终端0的Command子表单中；(2.3)将设备终端i的订阅服务信息存放于设备接口i的Notification子表单，将设备终端i的指令服务信息存放于设备接口i的Command子表单，将设备终端i的请求服务信息存放于设备接口i的Request子表单中；所述步骤(5)中，星载计算机根据设备终端ID对各个设备终端进行分布式访问的方法如下：星载计算机向ASIM发送分布式访问命令，ASIM对该命令进行解析，获得该命令对应的接口ID和带有属性ID的消息内容，将该接口ID对应的设备终端使能，然后将所述消息内容发送给该接口ID对应的设备终端，设备终端收到信息后，根据属性ID响应执行相应命令。当接入的所有设备终端需要同时执行某一指令时，星载计算机采用如下方式对各个设备终端进行同时访问；星载计算机向ASIM发送接口ID为“000”的命令，ASIM收到该命令信息后，同时使能所有设备组员，并将该命令信息发送给所有设备组员。除设备终端0以外的各个设备终端接收到接口ID为“000”的命令后，对接口ID进行符合性判断，若接口确定ID为“000”，则执行相应命令。星载计算机向ASIM发送的命令格式如下：包头信息接口ID属性ID消息数据。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术巧妙地利用xTEDS，在设备组长中将所有同类设备的属性信息进行集中描述，并完成集中注册，再利用数据总线的形式完成设备终端1至设备终端m的数据传输，并设计通信协议，完成各设备终端的分布式服务。(2)本专利技术巧妙地利用设备组长，使星载计算机可以向设备组中的设备终端1～m同时发送指令。(3)与传统SPA系统网络接入协议相比，本专利技术需要的硬件资源大大减少，可迅速接入数量庞大的设备终端；同时对设备终端的要求低，仅需要其支持数据总线交互和接收中断信号。附图说明图1为传统SPA系统架构示意图；图2为本专利技术SPA系统架构示意图；图3为本专利技术实施过程；图4为xTEDS结构图；图5为ASIM与设备终端组连接关系。具体实施方式本专利技术提出了一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法，其SPA系统网络架构如图2所示。主要由4部分组成：星载计算机、路由器、ASIM、以及设备终端0至设备终端m组成的设备终端组，其中设备终端0为设备组长，设备终端1～m为设备组员，具有存储xTEDS的能力。每个设备终端对应一个接口ID，设备终端0的接口ID为“000”，设备终端1的接口ID为“001”，以此类推。本专利技术的实现步骤如下：第一步，利用自描述电子数据表单xTEDS以ASCII码形式记录各设备终端的属性信息，并将自描述电子数据表单xTEDS存储在设备终端0中；xTEDS格式如图4所示。利用自描述电子数据表单xTEDS记录各设备终端属性信息，如图4所示，自描述电子数据表单xTEDS包括Application(应用程序)表单、Device(设备)表单和Interface(接口)表单，接口表单包含了各个设备终端的接口子表单，设备终端0的接口子表单仅包括Command(指令)子表单，设备终端i的接口子表单包括设备接口i的Notification(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法，其特征在于步骤如下：/n(1)将当前待接入的设备终端编号，依次记为设备终端0、设备终端1、……设备终端m，设备终端0作为设备组长，设备终端1～m为设备组员，每个设备组员对应一个接口ID；/n(2)利用自描述电子数据表单xTEDS记录各设备终端的属性信息，并将自描述电子数据表单xTEDS存储在设备终端0中；/n(3)将所有设备组员挂在ASIM的数据总线上，设备组长通过中断信号和串行通信与ASIM进行数据交互，ASIM基于SpaceWrie总线经路由器与星载计算机通信；/n(4)当ASIM收到星载计算机的周期轮询发现设备指令时，ASIM向设备组长发送设备注册中断信号，设备组长接收到设备注册中断信号后，将自描述电子数据表单xTEDS通过串行通信传输到ASIM，ASIM再通过SpaceWire总线将自描述电子数据表单xTEDS经路由器发送到星载计算机；/n(5)星载计算机对自描述电子数据表单xTEDS进行解析，识别接入的设备终端，之后星载计算机根据设备终端的接口ID对各个设备终端进行分布式访问。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法，其特征在于步骤如下：
(1)将当前待接入的设备终端编号，依次记为设备终端0、设备终端1、……设备终端m，设备终端0作为设备组长，设备终端1～m为设备组员，每个设备组员对应一个接口ID；
(2)利用自描述电子数据表单xTEDS记录各设备终端的属性信息，并将自描述电子数据表单xTEDS存储在设备终端0中；
(3)将所有设备组员挂在ASIM的数据总线上，设备组长通过中断信号和串行通信与ASIM进行数据交互，ASIM基于SpaceWrie总线经路由器与星载计算机通信；
(4)当ASIM收到星载计算机的周期轮询发现设备指令时，ASIM向设备组长发送设备注册中断信号，设备组长接收到设备注册中断信号后，将自描述电子数据表单xTEDS通过串行通信传输到ASIM，ASIM再通过SpaceWire总线将自描述电子数据表单xTEDS经路由器发送到星载计算机；
(5)星载计算机对自描述电子数据表单xTEDS进行解析，识别接入的设备终端，之后星载计算机根据设备终端的接口ID对各个设备终端进行分布式访问。


2.根据权利要求1所述的一种基于xTEDS的即插即用SpaceWrie通信方法，其特征在于：所述步骤(2)中，利用自描述电子数据表单xTEDS记录各设备终端属性信息，所述自描述电子数据表单xTEDS包括Application表单、Device表单和接口表单，接口表单包含了各个设备终端的接口子表单，设备终端0的接口子表单仅包括Command子表单，设备终端i的接口子表单包括设备接口i的Notification子表单、Command子表单及Request子表单，i＝1，2，3，……，m；
利用自描述电子数据表单xTEDS记录各设备终端属性信息的方法如下：
(2.1)提取各设备终端的应用类共同属性，存储于xTEDS的Application表单中，提取各设备终端的设备类共同属性，存储于xTEDS的Device表单中；
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂鹏，郑莎，王力，张伯林，赵冰欣，郭帅，刘桢，司雪圆，何雄，李辉耀，汪哲，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11