基于USB接口的便携式飞机1553B总线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于USB接口的便携式飞机1553B总线监测系统，它包括1553B总线(1)，其特点是1553B总线(1)与USB-1553B协议转换器(2)连接，USB-1553B协议转换器(2)通过USB总线(3)与控制计算机(4)连接，控制计算机(4)与用户交互；其使用USB接口和便携式控制计算机相连，体积小，便携性好，适用于外场和内场两种工作环境，而且其协议转换器中的USB模块和1553B模块可以分别和其他总线模块叠加，构成新的总线协议转换器，降低了成本，提高了系统的通用性、模块化和专业性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及飞机总线监测
，具体是讲是一种基于USB接口的便携式飞机1553B总线监测系统。技术背景现有的1553B总线监测系统，主要是采用PCI总线、ISA总线、VXE总线以及PC104 总线等板卡形式插到计算机相应插槽上使用；可以监测155 总线原始信号，在155 总线层面对之进行原始数据显示和错误分析，使155 监测器能够像示波器一样使用；主要提供的是1553B的底层分析功能，对于操作人员的水平要求较高，功能多但针对性不强，专业性较高，与部队维护实际相差较大，部队地勤维护人员缺乏相应的专业设备直接读取飞机故障设备的相应信息。比如国内矽微电子科技有限公司生产的1553B总线分析仪等，便携性差，成本高，功耗大，提供的功能有一些并不是很符合实际需要。其次，现有的1553B总线监测系统，多数是国外开发研制国内代理销售，其硬件的维护和软件的升级均有年限的限制，导致技术支持受制于人。假如选用了这类产品，其内部组成和结构对用户来说完全是个黑箱，用户无法针对需求进行改进，开发出更多的功能。最后，由于1553B总线监测系统，属于专用航空总线，产品的开发难度较大而应用领域较小，所以价格昂贵。经过调查，单片扩展板的价格在5万RMB左右，组成一套可用的系统少则数十万，多则上百万，对用户来说是巨大的经济负担
技术实现思路
本技术的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种基于USB接口的便携式飞机155 总线监测系统，它不但能够用于标准155 设备的信号监测，而且可以针对飞机的155 设备快速进行故障定位和分析，主要解决现的155 总线监测系统对使用人员的专业要求高、便携性差、无法进行改进及价格高等问题。为了达到上述目的，本技术的技术解决方案是基于USB接口的便携式飞机1553B总线监测系统，它包括1553B总线，1553B总线与飞机直接连接，其特殊之处在于155 总线与USB-155;3B协议转换器连接，USB-1553B协议转换器通过USB总线与控制计算机连接，控制计算机与用户交互，USB-155;3B协议转换器内置固件程序，控制计算机内置驱动程序和应用程序，应用程序包括M53B总线通用监测模块和I⑶文档分析模块； USB-1553B协议转换器主要完成USB总线和1553B总线的协议转换功能，它一方面将从 1553B总线采集的数据经协议转换后发送给控制计算机，另一方面将用户通过控制计算机输入的数据通过协议转换，并最终传递到M53B总线。控制计算机主要完成和用户的交互， 功能控制，显示输出等任务。本技术的基于USB接口的便携式飞机1553B总线监测系统，其所述的155 总线与被测设备连接，控制计算机通过以太网与数据存储终端和打印机连接，打印机与用户交互；数据存储终端(服务器)和打印机等外围设备主要完成数据存储、打印显示等功能，将从总线采集的数据存储到数据库，方便以后调用和查找。本技术的基于USB接口的便携式飞机1553B总线监测系统，其所述的 USB-1553B协议转换器采用USB模块和155 模块叠加而成，USB模块上设68013嵌入式处理器，68013嵌入式处理器和存储器EEPR0M、电压转换电路、晶振、测试信号引脚连接，通过自定义总线先和引脚相连，再与HT-61580嵌入式处理器连接，通过USB总线接头和控制计算机连接；HT-61580嵌入式处理器和地址译码电路、电压转换电路、晶振连接，通过变压器与155 总线连接；用户通过应用程序设置好协议转换器工作状态，控制计算机通过USB总线的端口将信息发送到USB-155;3B协议转换器，USB-1553B协议转换器模拟工作在BC/RT/ BM状态。本技术所述的基于USB接口的便携式飞机155 总线监测系统与已有技术相比具有如下积极效果1、硬件方面(1)USB-155;3B协议转换器采用68013+HT-61580的方案，通过变压器连接到155 总线，这种设计专注于USB接口，采用了成熟技术，系统稳定性好，大大缩小了产品体积，扩展了产品的使用环境，适用于外场和内场两种工作环境，方便携带；( 采用模块化设计，系统扩展性强。分别设计了 USB模块和155 模块，两个模块通过板间总线叠加形成产品。这种设计使产品具有很强的扩展性。当进行后续其他总线协议之间的开发时，只需要开发出相应的总线模块即可，通过板间总线将两个硬件模块叠加，就完成了新的产品硬件开发。2、软件方面(1)采用成熟技术开发固件和驱动程序，提高了开发效率，缩短了开发周期。考虑到68013芯片专注于USB接口开发，提供了丰富、稳定的USB接口开发固件程序框架，当进行相关的固件程序开发时，只需要编写相应的功能函数即可，大大提升了系统的稳定性。当进行驱动开发时，只需要修改CYPRESS公司提供的驱动例程即可，使设计人员能专注于系统功能开发，减少了开发时间；(2)应用程序针对性强，便于使用。现有的155 总线监测设备主要是专注于155 原始信号的监测。一般是实时显示155 总线上的数据， 有一些是在接收数据的基础上对1553B总线的波形进行还原，或者进行比对，在总线层面分析错误原因，要求使用者具备较深的专业知识。本设计主要是针对飞机开发的应用程序， 在可以显示和分析1553B总线原始数据的基础上，根据飞机的ICD文档对接收到的155 信号进行进一步解析；C3)开发了 ICD文档数据库，飞机的ICD文档数据量大，关系复杂，提取了 ICD文档中的关键元素，通过建立关系模型，科学合理地将ICD文档抽象成飞机ICD数据库。3、产品方面(1)在整体层面，使地勤维护人员可以方便快捷地对飞机155 总线设备进行故障定位；( 当M53B总线故障设备进入内场维护时，可以进行设备内故障定位，并分析故障原因，辅助设备维修人员方便快速地进行设备维修；(3)其使用USB接口和便携式控制计算机相连，体积小，便携性好，适用于外场和内场两种工作环境，而且其协议转换器中的USB模块和155 模块可以分别和其他总线模块叠加，构成新的总线协议转换器，降低了成本，提高了系统的通用性、模块化和专业性。附图说明图1是本技术的一种连接示意图；图2是本技术的另一种连接示意图；图3是USB-155;3B协议转换器硬件结构示意图；图4是软件模块流程示意图；图5是固件程序流程示意图；图6是监测应用程序流程示意图；图7是I⑶专用文档分析工具模块工作流程图。具体实施方式为了更好地理解与实施，以下结合附图给出具体实施例详细说明本技术。实施例1，参见图1、3、4、5、6、7，本技术采用硬件设计一固件程序设计一驱动程序设计一通用监测应用程序设计一ICD专用文档分析工具设计的步骤，从低至上进行设计。下面按照设计顺序进行说明。1、硬件设计硬件设计主要是完成USB-155;3B协议转换器设计。协议转换器由USB模块和155 模块叠加而成，USB-1553B协议转换器2采用USB模块和155 模块叠加而成；USB模块上有68013嵌入式处理器，将68013嵌入式处理器和存储器EEPR0M、电压转换电路、晶振、测试信号引脚连接，通过自定义总线先和引脚相连，再与HT-61580嵌入式处理器连接；通过USB 总线接头和控制计算机4连本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．基于ＵＳＢ接口的便携式飞机１５５３Ｂ总线监测系统，它包括１５５３Ｂ总线（１），１５５３Ｂ总线（１）与飞机（１０）直接连接，其特征在于１５５３Ｂ总线（１）与ＵＳＢ－１５５３Ｂ协议转换器（２）连接，ＵＳＢ－１５５３Ｂ协议转换器（２）通过ＵＳＢ总线（３）与控制计算机（４）连接，控制计算机（４）与用户（８）交互。

【技术特征摘要】
1.基于USB接口的便携式飞机155 总线监测系统，它包括155 总线(1)，1553B总线(1)与飞机(10)直接连接，其特征在于155 总线(1)与USB-155;3B协议转换器(2)连接，USB-155;3B协议转换器( 通过USB总线( 与控制计算机(4)连接，控制计算机(4) 与用户⑶交互。2.根据权利要求1所述的基于USB接口的便携式飞机1553B总线监测系统，其特征在于所述的155 总线(1)与被测设备(9)连接，控制计算机(4)通过以太网( 与数据存储终端(6)和打印机(7)连接，打印机(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓方，欧阳中辉，李德栋，肖楚琬，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军航空工程学院，
类型：实用新型
国别省市：37