常見1553芯片失效故障原因分析

袁杰 王琰 于大海 鄭璧青 張宇

摘要：1553B協議是在航天系統軟件研制中經常用到的一種通信協議，在實際應用過程中經常會遇到1553芯片配置正確卻不能收發53總線消息的情況。出現這種情況通常是由于1553芯片的變壓器接反導致數據總線上的ManchesterⅡ編碼錯誤而引起的。

關鍵詞：1553芯片;變壓器;ManchesterⅡ編碼

中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）04-0132-01

1 概述

MILSTD1553B數據總線具有雙向輸出特性，實時性和可靠性高，廣泛應用在當代的運輸機和相當數量的民航客機及軍用飛機上，航天系統也廣泛的應用這一總線。在實際工程應用中，通常將1553B芯片外掛在CPU的總線上，作為CPU的外設完成設備間的1553B通信，經典的硬件連接方法如圖1所示。在航天系統中DSP是常用的微處理器，為實現1553B總線通信，DSP可在EMIFA接口上外掛1553B芯片，通過DSP控制1553B芯片來完成與總線上其他1553設備的通信，一種典型的接法是在DSP的EMIFA接口的CE2和CE3空間掛載兩片國產BU65170型號1553B芯片，這時一個DSP設備可以作為兩個1553終端使用。在實際調試過程中經常會發生的一種故障為，程序上電后正常運行，且1553芯片配置正確，但是通過地測測試發現DSP程序不能收發1553總線消息，且地測收到的1553消息狀態字為No Response。

2 機理分析

首先，將DSP程序中配置1553芯片的代碼運用在其他單機上配置相同型號的1553芯片，結果53芯片可正常收發總線消息，因此可排除軟件配置錯誤的情況。其次，用地測軟件單次向單機發送53消息，同時用示波器捕捉TX/RX_A引腳的波形，波形如圖2所示。在總線上傳輸的數據碼應是曼徹斯特Ⅱ型雙相電平碼。邏輯1為雙極編碼信號1/0（即一個正脈沖繼之以一個負脈沖）。邏輯0為雙極編碼信號0/1（即一個負脈沖繼之以一個正脈沖）。53消息的指令字格式如圖3所示：指令字應由同步頭、遠程終端地址字段、發送/接收位（T/R）、子地址/方式字段、數據字計數/方式碼字段及奇偶校驗位組成，其中同步頭應是一個無效的曼徹斯特波形。其寬度為三個位時，前1.5位時的波形為正，后1.5位時的波形為負。地測向單機發送的53消息的終端地址為5，所以該53消息的前8個位時的曼徹斯特波形應如圖4所示，比較圖2與圖4的波形發現波形正好相反，所以可以確定是1553芯片的變壓器接反導致的。

3 糾正措施

通知硬件設計師檢查1553芯片變壓器的連接方法，并更正連接錯誤。

4 啟示和建議

從此案例中，可以得到如下啟示和建議： 遇到1553芯片不能收發1553消息時，首先檢查1553芯片的終端地址和對應的奇偶校驗位是否設置正確。其次，確定1553芯片的變壓器是否接反。最后，分析1553芯片的設置是否正確。

參考文獻

[1] 數字式時分制指令/響應型多路傳輸數據總線[S].GJB289A-97，1997.

[2] 許永輝，楊京禮，林連雷.TMS320DM642DSP原理與應用實踐[M].電子工業出版社，2012，4.