BB6611558800 处处理理器器
产品使用说明
航天时代电子公司第 772 研究所
2007 年 3 月
B61580 电路使用说明
共 43 页第 1 页
1、主要特点
● 双路 1553 总线收发模块
● 完整的 MIL-STD-1553B 双余度总线控制器(BC)、远程终端(RT)和监测终
端(MT);
● 与主机和外部存储器灵活的接口模式;
● 16M / 12M 可选择的时钟工作频率;
● BC 和 RT 方式的多消息处理能力;
● BC 方式消息自动重试、信息帧的自动重发和可编程的消息间延时;
● 强大的内部自测试功能;
● RT 模式灵活的数据缓冲方式;
● 可选择消息的监测模式;
● 同步 RT/监测模式;
● DIP70 封装;
2、简单介绍
B61580 为 MIL-STD-1553B 总线上先进的通讯控制器,其内部的 BC、RT 和
MT 功能,为 MIL-STD-1553B 系统
提供了一个智能的解决方法。该器件多
电路模块的陶瓷封装(MCM),电路内部集成有:数字协议控制电路,双路总线
收发器等模块。因此,该电路更适合高强度的应用环境。电路内部主要的逻辑模
块为:双路收发器、完整的 BC/RT/MT 多功能协议逻辑、存储器管理逻辑和中断
逻辑,4K×16 位的静态存储器和与处理器总线的接口逻辑,其整体框图如图 1
所示。
B61580 包括内部地址锁存器和双向的数据缓冲电路以便于其与处理器总线
的数据交换。B61580 还可以很方便的与 8位或 16 位的处理器进行接口通信,另
外,在共用 RAM 和 DMA 配置模式下,B61580 能最大外扩 64KRAM。
B61580 电路是支持多协议数据总线的器件,它支持多种通信协议,如:
MIL-STD-1553A、MIL-STD-1553B、MIL-STD-1773、STANAG3838 和 MCAIR
A3818,A5232 和 A5690 等协议。
B61580 的 MT 模式支持三种监视模式:字测试、可选择消息测试和与 RT 组
合的可选择测试方式。BC 模式具有总线消息自动重试和可编程消息间间隔以及
tagee-203
线条
tagee-203
线条
tagee-203
线条
B61580 电路使用说明
共 43 页第 2 页
帧自动重发功能。RT 模式具有总线消息记录时标和内部命令非法化功能。
3、主要结构
如下图 1所示,给出了 B61580 电路内部结构图。
4、功能和特点
4、1 编码/解码器:
B61580 电路在默认模式下是以时钟频率 16M 工作,根据需要,通过软件编
程可以将它配置成时钟频率 12M 的工作方式。在 16M 的工作模式下(电路复位),
内部解码/编码器的采样频率为 16M;在 12M 的工作模式下,解码/编码器的采样
频率为 24M。高的采样频率提高了电路内部编码/解码器的容错能力。
4、2 中断:
B61580 电路内部具有功能强大的中断逻辑,它为中断产生和中断处理提供
了很多可编程的选择。电路的中断输出引脚(INT)具有三种软件可编程选择方
式:脉冲形式、电平输出的软件控制方式和读取内部中断状态寄存器自动电平输
出。中断状态寄存器可以提供目前中断的状态,通过读取中断状态寄存器,处理
器能很容易判断中断产生的原因。中断状态寄存器的值可以通过两种方式来更
图 1 B61580 电路内部结构
tagee-203
线条
B61580 电路使用说明
共 43 页第 3 页
新。一种为
的中断处理模式,即:当中断存在并且中断屏蔽寄存器中相应的
位被激活时,中断状态寄存器中相应的中断位被更新。另一种为中断处理的增强
模式,即:只要中断产生,无论中断屏蔽寄存器中相应的位是否被激活,中断状
态寄存器中相应的位被更新。因此,中断屏蔽寄存器中的每一位均能触发相应情
况的中断。
4、3 地址译码、内部寄存器和存储器管理:
B61580电路与处理器的软件接口包括 17个内部常规寄存器和 8个额外的测
试寄存器,以及 4K×16 位的内部存储器空间。
4、4 中断屏蔽寄存器:能够触发或屏蔽各种中断请求。
配置寄存器#1 和#2:主要用于配置电路的操作模式,软件控制 RT 状态字的
各个位,激活存储器空间,BC 模式的错误停止,RT 存储器管理模式选择以及时
标操作等等。
4、5 开始/复位寄存器:主要用于对电路软件复位,BC/MT 模式的启动,中
断复位,时标复位和时标寄存器测试等。同时它还能规定 BC 在自动重试模式下,
停止在当前消息发完或者当前信息帧发完的情况下。
4、6 BC/RT 命令栈指针寄存器:电路在 BC/RT 模式下,用于主机确定当前
消息或最近消息的在存储器中的栈点位置。
4、7 BC 控制字/RT 子地址控制字寄存器:在 BC 模式下,主机可以访问当前
BC 控制字寄存器。BC 控制字包含的位:选择激活总线,消息的格式,使能掉线
模式,自测试,屏蔽状态字,使能消息重试和中断,以及 MIL-STD-1553A 或
MIL-STD-1553B 出错处理等。在 RT 模式下,主机能够访问当前或最近的子地址
控制字。子地址控制字用于选择存储器空间配置方式和使能当前消息的中断。可
以通过读写该寄存器辅助测试 B61580 电路内部工作状况。
4、8 时标寄存器:能够保存实时时钟的值,该寄存器可编程的分辨率为 2,
4,8,16,32 和 64μs/LSB。TAG_CLK 作为外部时钟输入也能锁住该寄存器。
在 BC、RT 和消息监视模式下,消息的起始(SOM)和消息的截止(EOM)均
能促使时标寄存器的当前值写入 RAM 的栈空间。
4、9 中断状态寄存器:能映射中断屏蔽寄存器并包括一个屏蔽中断位。主
机能通过读取相应中断位来判断产生中断的原因。
tagee-203
线条
tagee-203
线条
B61580 电路使用说明
共 43 页第 4 页
4、10 配置寄存器#3,#4 和#5:通过配置这些寄存器来使能 B61580 电路
的许多先进特性。在 BC 模式下,增强模式特性包括扩展 BC 控制字和 BC 块状
态字,附加的错误停止(SOE),帧自动重试,可编程消息时间间隔,消息自动
重发,状态字的屏蔽,有选择性的消息发完后中断等。在 RT 模式下,增强模式
的特性包括扩展 RT 块状态字,与 RT 组合可选择监测模式,单个接收到的(或
广播的)子地址的双缓冲配置方式和交替的 RT 状态字等。在 MT 模式下,增强
模式可以使能可选择的消息监测,与 RT 组合可选择监测模式,以及监视触发性
能等。
4、11 数据栈地址寄存器:在选择性字监测模式下,用于标示存储器存储当
前消息(第二个命令字,数据字和 RT 状态字)的地址。
4、12 帧时间保持寄存器:用于标示当前 BC 信息帧保留的时间。该寄存器
的计时分辨率为 100μs/LSB。
4、13 消息时间保持寄存器:用于标示在一个 BC 信息帧中消息与消息之间
的时间。该寄存器的计时分辨率为 1μs/LSB。
4、14 BC 信息帧/RT 上一个命令字/MT 触发字寄存器:在 BC 的信息帧自
动重试模式,它用于配置 BC 信息帧的时间。该寄存器的计时分辨率为
100μs/LSB,最大计时数为 6.55μs。在 RT 模式下,该寄存器存储 RT 处理的当前
或最近的 1553 命令字。在 MT 模式下,该寄存器存储 16 位的触发(命令)字,
用于启动或停止监测或者用于产生中断。
4、15 状态字寄存器:提供 B61580 电路的 RT 状态字以及建立测试字。该
寄存器为只读寄存器。
4、16 测试寄存器 0-7:这些寄存器主要用于测试,在 B61580 电路设计和
生产以及系统集成时用到。
下
1 为 B61580 电路内部寄存器地址映射表,在表 2 到表 19 中分别对各
个内部重要的寄存器中各个位进行了详细的说明。
表 1 寄存器地址映射表
地址线 寄存器描述
HEX A4 A3 A2 A1 A0
00 0 0 0 0 0 中断屏蔽寄存器(读/写)
01 0 0 0 0 1 配置寄存器#1(读/写)
02 0 0 0 1 0 配置寄存器#2(读/写)
B61580 电路使用说明
共 43 页第 5 页
03 0 0 0 1 1 启动/复位寄存器(写)
03 0 0 0 1 1 BC/RT 命令栈指针寄存器(读)
04 0 0 1 0 0 BC 控制字/RT 子地址控制字寄存器(读/写)
05 0 0 1 0 1 时标寄存器(读/写)
06 0 0 1 1 0 中断状态寄存器(读)
07 0 0 1 1 1 配置寄存器#3(读/写)
08 0 1 0 0 0 配置寄存器#4(读/写)
09 0 1 0 0 1 配置寄存器#5(读/写)
0A 0 1 0 1 0 数据栈地址寄存器(读)
0B 0 1 0 1 1 BC 帧时间保留寄存器(读)
0C 0 1 1 0 0 BC 消息间时间保留寄存器(读)
0D 0 1 1 0 1 BC 消息帧/RT 上一个命令字/MT 触发字寄存器
0E 0 1 1 1 0 RT 状态字寄存器(读)
0F 0 1 1 1 1 RT 比特字寄存器(读)
10 1 0 0 0 0 测试寄存器#0
•
•
17 1 0 1 1 1 测试寄存器#7
18 1 1 0 0 0 保留
•
•
1F 1 1 1 1 1 保留
位 位功能描述
15(最高) 保留
14 存储器奇偶校验出错
13 BC/RT 传输超时
12 BC/RT 命令栈翻转
11 MT 命令栈翻转
10 MT 数据栈翻转
9 握手失败(与外部 RAM 或主机)
8 BC 重试
7 RT 地址奇偶校验出错
6 时标翻转
5 RT 循环缓冲翻转
4 BC 控制字/RT 子地址控制字消息结束
3 BC 信息帧结束
2 格式出错
1 BC 状态设置/RT 方式码/MT 模式触发
0(最低) 消息结束
位 位功能描述
15(最高) 增强模式中断
14 保留
13 存储器回写表忙位使能
12 RT 双重缓冲使能
11 覆盖非法数据
10 256-字的边界无效
9 时标分辨率 2
8 时标分辨率 1
7 时标分辨率 0
6 同步时清除时标
5 同步时装载时标
4 中断状态自动清除
3 电平/脉冲中断请求
2 清除服务请求
1 增强 RT 存储器管理
0(最低) 隔离广播数据
表 4 配置寄存器#2(读/写,02H)表 2 中断屏蔽寄存器(读/写,00H)
B61580 电路使用说明
共 43 页第 6 页
位 BC 功能(位 11-0
仅为增强模式)
不带预备状态
RT
预备状态 RT(增
强模式)
MT 功能(增强模式
为 12-0)
15 逻辑 0 逻辑 1 逻辑 1 逻辑 0
14 逻辑 0 逻辑 0 逻辑 0 逻辑 1
13 当前区域 B/A_ 当前区域 B/A_ 当前区域 B/A_ 当前区域 B/A_
12 消息出错停止 消息监测使能 消息监测使能 消息监测使能
11 帧出错停止 动态总线控制 受理(低有效)
S10 触发使能字
10 状态设置消息停止
忙位(低有效) S09 触发启动
9 状态设置帧停止 服务请求(低有效)
S08 停止触发
8 帧自动重发 子系统标记(低有效)
S07 保留
7 外部触发使能 RT 标记(增强模式)(低有效)
S06 外部触发使能
6 内部触发使能 保留 S05 保留
5 消息间记时使能 保留 S04 保留
4 消息重试使能 保留 S03 保留
3 双重 / 单一 消息
重试
保留 S02 保留
2 BC 使能(只读) 保留 S01 监测使能(只读)
1 BC 帧执行中(只读)
保留 S00 监测触发(只读)
0
BC 消息执行中
(只读)
RT 消息执行中
(增强模式,只
读)
RT 消息执行中
(只读)
监测激活(只读)
表 3 配置寄存器#1(读/写,01H)
B61580 电路使用说明
共 43 页第 7 页
位 位功能描述
15(最高) 保留
• •
• •
• •
7 保留
6 BC/MT 消息停止
5 BC 帧停止
4 时标测试时钟
3 时标复位
2 中断复位
1 BC/MT 启动
0(最低) 复位
位 位功能描述
15(最高) 命令栈点 15
• •
• •
• •
0(最低) 命令栈点 0
位 位功能描述
15(最高) 接收时:双重缓冲模式使能
14 发送时:消息发完中断
13 发送时:循环缓冲中断
12 发送时:存储器管理 2(MM2)
11 发送时:存储器管理 1(MM1)
10 发送时:存储器管理 0(MM0)
9 接收时:消息收完中断
8 接收时:循环缓冲中断
7 接收时:存储器管理 2(MM2)
6 接收时:存储器管理 1(MM1)
5 接收时:存储器管理 0(MM0)
4 广播模式时:消息收完中断
3 广播模式时:循环缓冲中断
2 广播模式时:存储器管理 2(MM2)
1 广播模式时:存储器管理 1(MM1)
0(最低) 广播模式时:存储器管理 0(MM0)
位 位功能描述
15(最高) 保留
14 消息出错位屏蔽
13 服务请求位屏蔽
12 子地址忙位屏蔽
11 子地址标记位屏蔽
10 终端标记位屏蔽
9 保留位屏蔽
8 消息重试使能
7 总线通道 A/ B
6 掉线自测试
5 屏蔽广播模式位
4 消息发完中断使能
3 1553A/B 选择
2 方式码格式
1 广播模式格式
0(最低) RT-RT 格式
表 5 启动/复位寄存器(写,03H) 表 6 BC/RT 命令栈点寄存器(写,03H)
表 7 BC 控制字寄存器(读/写,04H) 表 8 RT 子地址控制字寄存器(读/写,04H)
B61580 电路使用说明
共 43 页第 8 页
位 位功能描述
15(最高) 时标位 15
• •
• ••
• •
0(最低) 时标位 0
位 位功能描述
15(最高) 中断屏蔽
14 存储器奇偶校验出错
13 BC/RT 传输超时
12 BC/RT 命令栈翻转
11 MT 命令栈翻转
10 MT 数据栈翻转
9 握手失败(与外部 RAM 或主机)
8 BC 消息重试
7 RT 地址奇偶校验出错
6 时标翻转
5 RT 循环缓冲翻转
4 BC 控制字/RT 子地址控制字消息结束
3 BC 信息帧结束
2 格式出错
1 BC 状态设置/RT 方式码/MT 模式触发
0(最低) 消息结束
位 位功能描述
15(最高) 增强模式使能
14 BC/RT 命令栈空间 1
13 BC/RT 命令栈空间 0
12 MT 命令栈空间 1
11 MT 命令栈空间 0
10 MT 数据栈空间 2
9 MT 数据栈空间 1
8 MT 数据栈空间 0
7 非法化无效
6 传送/接收无效使能
5 预备状态字使能
4 数据接收器无效非法化
3 数据接收器忙无效
2 RT 时标分配失败使能
1 1553A 方式码使能
0(最低) 增强方式码处理中
位 位功能描述
15(最高) 外部比特字使能
14 忙时比特字禁止
13 忽略忙的模式命令
12 扩展 BC 控制字使能
11 广播模式屏蔽使能
10 如果-A 或消息错误时消息重试
9 如果状态设置时消息重试
8 第一次重试 ALT/SAME 总线
7 第二次重试 ALT/SAME 总线
6 消息出错/无数据时使有效
5 忙/无数据时使有效
4 MT 标记间隔选择
3 与配置寄存器#5 一起锁存 RT 地址
2 测试模式 2
1 测试模式 1
0(最低) 测试模式 0
表 9 时标寄存器(读/写,05H) 表 10 中断状态寄存器(读/写,06H)
表 11 配置寄存器#3(读/写,07H) 表 12 配置寄存器#4(读/写,08H)
B61580 电路使用说明
共 43 页第 9 页
位 位功能描述
15(最高) 12MHz 时钟选择
14 逻辑 0
13 保留
12 保留
11 扩展相交使能
10 超时响应选择 1
9 超时响应选择 0
8 间隔检测使能
7 广播模式无效
6 逻辑 0
5 RT 地址 4
4 RT 地址 3
3 RT 地址 2
2 RT 地址 1
1 RT 地址 0
0(最低) RT 地址奇偶校验
位 位功能描述
15(最高) MT 数据栈地址位 15
• ••
• •
•• •
0(最低) MT 数据栈地址位 0
位 位功能描述
15(最高) BC 信息帧时间保留位 15
• ••
• •
•• •
0(最低) BC 信息帧时间保留位 0
位 位功能描述
15(最高) 逻辑 0
14 逻辑 0
13 逻辑 0
12 逻辑 0
11 逻辑 0
10 消息错误
9 测试手段位
8 服务请求
7 保留
6 保留
5 保留
4 广播模式命令接收
3 忙
2 子系统标记
1 动态总线控制接收
0(最低) 终端标记
位 位功能描述
15(最高) BC 消息时间保留位 15
• ••
• •
•• •
0(最低) BC 消息时间保留位 0
位 位功能描述
15(最高) 位 15
• ••
• •
•• •
0(最低) 位 0
表 13 配置寄存器#5(读/写,09H) 表 14 MT 数据栈地址寄存器(读/写,0AH)
表 15 BC 帧时间保留寄存器(读/写,0BH)
表 16 BC 消息时间保留寄存器(读/写,0CH) 表 18 RT 状态字寄存器(读/写,0EH)
表 17 BC 帧时间/RT 上个指令/MT 触发字
寄存器(读/写,0DH)
B61580 电路使用说明
共 43 页第 10 页
5、 总线控制器(BC)结构:
B61580 电路内部 BC 协议包含所有的 MIL-STD-1553B 消息的格式。消息的
格式设置可以通过软件编写 BC 控制字中的各个位来完成。BC 控制字顾及到了
1553 消息的格式、1553A/B 的 RT、总线通道、自测试和在单个消息的发送时的
状态字的屏蔽等。此外,消息自动重试、中断请求的使能和中断请求的无效等设
置也都被考虑到。BC 还能提供 MIL-STD-1553B 所要求的所有的出错检测。例
如,消息响应时间的确认、同步类型和同步头编码、曼彻斯特Ⅱ编码、奇偶校验、
位计数、字计数、状态字的 RT 地址区域以及各种不同的 RT-RT 传输错误。B61580
电路的 BC 模式的响应超时可通过软件设置为 18、22、50 和 130µs。在传输总线
较长或选择帧重发时一般选择比较长的响应时间。
在图 2 中显示了 BC 消息间隔时间以及信息帧的时间。B61580 电路可以通
过软件设置,在没有处理器参与的情况下,一个信息帧最多可以处理 512 个消息。
在帧自动重发模式下,帧重复率可以通过内部的软件编写帧的时间来设置,也可
以通过输入外部触发信号来控制。内部设置帧时间时,可以在 100µs 分辨率的情
位 位功能描述
15(最高) 收发器超时
14 B 通道反馈测试失败
13 A 通道反馈测试失败
12 握手失败
11 收发器 B 关闭
10 收发器 A 关闭
9 终端标记禁止
8 通道 B/ A
7 高位字计数
6 低位字计数
5 错误的同步字接收
4 奇偶校验/曼彻斯特码出错
3 RT-RT 模式下,间隔/同步头/地址出错
2 RT-RT 模式下,无响应出错
1 RT-RT 模式下,BC 的第二个命令字出错
0(最低) 命令字
出错
表 19 RT 字测试寄存器(读,0FH)
B61580 电路使用说明
共 43 页第 11 页
况下,最大能达到 6.55 秒。与此同时,帧内部消息间隔时间,也就是当前消息
的开始到下一个消息的开始,也是可以通过软件来设置的。在连续的消息间,设
置的最大时间为 65.5 毫秒,分辨率为 1µs。
在表 20 中,给出了 BC 模式典型的存储器的空间管理方式。在存储器中有
几个重要的地址空间是固定的。其中 0100(hex)和 0104(hex)分别为区域 A
和区域 B 的数据栈指针,而 0101(hex)和 0105(hex)分别为区域 A 和区域 B
的消息计数存储空间。当 BC 工作在帧重发模式时,B61580 用到的数据栈指针
地址为 0102(hex)和 0106(hex),消息计数则为 0103(hex)和 0107(hex)。
存储器其他的存储空间,用户可以随意的存储消息块。从表中可知,一个消息块
最多包含 38 个字,对 RT-RT 的传输时,最多能发送 32 个数据字,即 1 个控制
字、2 个命令字、1 个反馈字、2 个状态字和 32 个数据字。当然,这种极限情况
是在无视 256 个字边界的情况下。
地址(HEX) 地址描述
0000-00FF 栈区 A
0100 区域 A 栈指针(固定地址)
0101 区域 A 消息计数(固定地址)
0102 区域 A 栈指针(BC 帧自动重发模式)
0103 区域 A 消息计数(BC 帧自动重发模式)
0104 区域 B 栈指针
0105 区域 B 消息计数
0106 区域 B 栈指针(BC 帧自动重发模式)
0107 区域 B 消息计数(BC 帧自动重发模式)
0108-012D 消息块 0
012E-0153 消息块 1
0154-0179 消息块 2
• •
• •
表 20 BC 存储器空间结构(内部 4K RAM)
BC 信息帧时间
消息间隔时间
消息 #1 消息 #2 消息 #1
图 2 BC 消息间隔和帧时间
B61580 电路使用说明
共 43 页第 12 页
• •
0ED6-0EFB 消息块 93
0EFC-0EFF 保留
0F00-0FFF 栈区 B
下图 3 给出了 B61580 电路 BC 模式的存储器管理
表。BC 模式存储器管
理的一个特点为:双缓冲模式管理。即内部提供了两套 BC 模式的数据管理结构:
栈指针、消息计数地址、栈区描述和消息块。通过设置配置寄存器#1 第 13 位来
选择当前使用的存储区域。在图 3 中给出了当前使用的区域(不带阴影)和备用
区域(带阴影)。在任何情况下,主机都可以访问所有的区域,但是,在应用时,
一般为主机访问备用区域而 1553 总线占用当前使用区域。
在初始化存储器时,通过编写消息计数数字来确定当前帧消息的个数。通过
编写栈指针来确定消息描述块起始地址。每个消息均带有 4 个消息描述块。消息
描述块的地址是以栈指针定义的起始地址为基准,随着消息的发送,以 4 为增量
累加。通过编写消息描述块中的第 3、第 4 个描述字,可以确定当前消息与发送
的下一个消息的间隔时间和当前消息控制字在存储器中的存贮地址。当消息发送
完成以后,B61580 电路会自动将当前消息的块状态字回写到消息描述块的起始
地址。用户可以通过读该描述字来确定消息发送状态。在表 21 中对消息块描述
状态字进行了详细的描述。
图 3 BC 模式存储器管理(内部 4K RAM)
栈指针
初始化栈指针
初始化消息计数
消息计数
块状态字
时标字
消息时间间隔字
消息块地址
栈区描述
消息块
消息块
消息块
配置寄存器#1
01315
当前区域B/A
注:图中初始化栈指针和消息
计数在帧自动重发模式下用到
tagee-203
线条
tagee-203
线条
tagee-203
线条
tagee-203
线条
tagee-203
线条
B61580 电路使用说明
共 43 页第 13 页
5、1 BC 消息块
MIL-STD-1553B 协议有三种典型的字格式,即命令字、数据字和状态字,在
下图中给出了这三种字的格式。同时,为了满足 MIL-STD-1553B 协议的要求,
B61580 电路采用了一种消息块的结构。这种结构随 BC 对 RT 的操作不同而格式
不同。下表 20 中分别给出了 BC 对 RT 的各种操作的消息块的格式。
MIL-STD-1553B 协议的各种字的格式
A:消息出错
B:测试手段(经常保持为“0”,和命令字中的第 10 位一起用来区分状态字和
命令字)
C:服务请求
D:广播命令接收
E:忙
F:子系统标记
G:动态总线控制
H:终端标记
P:奇偶校验
5、2 BC 消息块状态字
BC 给 1553 总线上每发送一个消息块,在其内部会产生一个该消息块的状
态字,该消息块状态字存储在 RAM 内部,其存储地址可由软件编程来设置,可
以通过读该状态字来判断发送的正确性。表 22 对 BC 模式的消息块状态字的各
位进行了详细的描述。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
RT 终端地址 子地址/方式 数据字计数/方式码 T/R P命令字:
16 位数据 P
RT 终端地址 A B C 保留位 D E F G H P
数据字:
状态字:
同步字头
同步字头
同步字头
tagee-203
线条
B61580 电路使用说明
共 43 页第 14 页
位 位描述
15(最高) 消息截止
14 消息开始
13 通道 B/ A
12 时标出错
11 状态设置
10 格式出错
9 响应超时
8 反馈测试失败
7 屏蔽状态设置
6 重发计数 1
5 重发计数 0
4 数据块传输正确
3 错误的状态地址/没有延时
2 字计数出错
1 同步头类型出错
0(最低) 无效字
BC-RT 传输 RT-BC 传输
控制字 控制字
接收命令字 传送命令字
数据字#1 反馈回的传送命令字
数据字#2 状态字接收
数据字#1
数据字#2
••••
•
•
最后的数据字
反馈回最后的数据字
•
•
•
状态字接收 最后的数据字
RT-RT(广播模式)
控制字
接收广播命令字
传送命令字
反馈回的传送命令字
传送数据的 RT 的状态字
数据字#1
数据字#2
•
•
•
最后的数据字
广播模式
控制字
广播命令字
数据字#1
数据字#2
•
•
•
最后的数据字
最后的数据字的状态字
RT-RT 传输
控制字
接收命令字
传送命令字
反馈回的传送命令字
传送数据的 RT 的状态字
数据字#1
数据字#2
•
•
•
最后的数据字
接收数据的 RT 的状态字
表 22 BC 消息块状态字 表 21 BC 模式消息块格式
表 21 BC 模式消息块格式
tagee-203
线条
B61580 电路使用说明
共 43 页第 15 页
不带数据字的方式码
控制字
方式码命令
反馈回的方式码命令
接收到的状态字
发送功能的方式码(带数据字)
控制字
发送功能的方式码命令
反馈回的方式码命令
接收到的状态字
接收 RT 发来的数据字
接收功能的方式码(带数据字)
控制字
接收功能的方式码
数据字
反馈回的数据字
接收到的状态字
广播功能的方式码(不带数据字)
控制字
广播功能的方式码命令
反馈回的广播功能的方式码命令字
广播功能的方式码(带数据字)
控制字
广播功能的方式码命令字
数据字
反馈回的数据字
表 21 BC 模式消息块格式
B61580 电路使用说明
共 43 页第 16 页
6、 远程终端(RT)结构:
B61580 电路的 RT 模式具有一个突出的优点就是其真正的做到了支持多协
议的功能。它可以通过软件编写来设置其支持 MIL-STD-1553A 协议、各种 McAir
协议以及 MIL-STD-1553B 协议。RT 的响应时间为 2 到 5µs。此外,RT 还能通
过软件编程控制 RT 状态字和建立测试字。RT 还提供了全面的错误检测、字和
格式的合理化以及各种 RT-RT 的传输错误。
在下表 23 中给出了 RT 模式下典型的存储器空间管理方式。与 BC 模式基本
一样,内部也有些固定的地址空间做特殊用途使用。地址 0100(hex)为通道 A
的栈指针,0104(hex)为通道 B 的栈指针。除了这些栈指针,还有设计为其他
用途的特殊地址,如:所有 RT 模式操作需要的栈区 A 和栈区 B 的查询表,命令
非法化查询表以及忙位查询表等。在表 24 中给出了存储器查询表 A 和查询表 B
的地址空间分布。RT 的查询表分别提供了接收/发送/广播方式的子地址数据块的
地址空间。当用到地址 0300-03FF 地址空间时,该区域将作为 RT 非法化的地址
空间。
地址(HEX) 地址空间描述
0000-00FF 栈区 A
0100 区域 A 栈指针(固定地址)
0101-0103 保留
0104 区域 B 栈指针(固定地址)
0105-0107 保留
0108-010F 方式码选择性中断表(固定地址)
0110-013F 方式码数据(固定地址)
0140-01BF 查询表 A(固定地址)
01C0-023F 查询表 B(固定地址)
0240-0247 忙位查询表(固定地址)
0248-025F 保留
0260-027F 数据块 0
0280-02FF 数据块 1-4
0300-03FF 命令非法化表(固定地址)
0400-041F 数据块 5
0420-043F 数据块 6
•• •
• •
• •
0FE0-0FFF 数据块 100
表 23 RT 存储器空间管理(内部 4K RAM)
B61580 电路使用说明
共 43 页第 17 页
查询表 A 查询表 B 地址空间描述
0140-015F 01C0-01DF 接收(广播)查询表
0160-017F 01E0-01FF 发送查询表
0180-019F 0200-021F 广播查询表(可选择)
01A0-01BF 0220-023F 子地址控制字查询表(可选择)
B61580 的 RT 模式提供了灵活的存储器空间管理方式。RT 模式允许分别给
发送、接收和广播子地址分配相应的地址空间。为满足 1553B 协议,RT 还提供
了一种存储空间选择,即:可以将接收的数据字区分为 BC 广播模式发送的和非
广播模式发送的。RT 提供的两个(区域 A 和区域 B)128 个字的查询空间(表
24),通过编写这些空间来确定发送、接收和广播消息的基地址。
在 RT 模式下,对于每个发送子地址,B61580 提供了两种可能的存储器管
理计划表:①单个消息 ②循环缓冲 。对于每个接收子地址,B61580 提供了三
种可能的存储器管理表:①单个消息 ②双缓冲 ③循环缓冲 。对于发送、接收
和广播子地址,通过编写 RT 子地址控制字,B61580 可提供两种中断情况:①消
息结束中断 ②循环缓冲空间占满翻转中断。
对于循环缓冲方式,通过编写 RT 子地址控制字(表 8)中的 3 位,可以选
择循环缓冲空间大小为:128、256、512、1024、2048、4096 和 8192 个数据字。
在表 25 中给出了子地址控制字与循环缓冲空间大小的对应关系。
MM2 MM1 MM0 描述 内容
0 0 0 单一消息或双缓冲(在表 8 中设置区分)
0 0 1 128 字
0 1 0 256 字
0 1 1 512 字
1 0 0 1024 字
1 0 1 2048 字
1 1 0 4096 字
1 1 1 8192 字
循环缓冲
6、1 单一消息模式
图 4 中给出了 RT 单一消息模式的存储器管理表。B61580 工作在 RT 默认模
式下时,单一消息模式包括所有的发送、接收和广播子地址。在单一消息模式下
表 24 查询表 A 与 B 空间管理
表 25 存储器管理子地址缓冲表
B61580 电路使用说明
共 43 页第 18 页
(或子地址双缓冲或循环缓冲),B61580 也提供了全局的双缓冲区域(区域 A
和区域 B),通过配置寄存器#1 的第 13 位来选择存储区域。在图 4 中,显示了
两套数据结构:栈指针(固定地址)、栈区描述块(用户自定义)、RT 查询表(固
定地址)和 RT 数据块地址(用户自定义)。RT 的每个消息也有 4 个消息描述块,
描述块的第 4 个字为 RT 收到的命令字,命令字中的子地址描述了数据块的存储
基地址,通过判断命令字中的接收/发送位,可以相应的将接收到的数据字存储
到以基地址为基准的存储空间或发送这些存储空间里的内容到 1553 总线。RT 每
个消息的数据字块中的最大空间为 32 个字,当重复使用该消息子地址时,该数
据块将会被覆盖。当然,同一子地址也可以访问不同的数据块,这样就不存在数
据块覆盖的问题,但是,这种情况必须要求用户编写不同的查询表指针。
6、2 循环缓冲模式
图 5 给出了 RT 循环缓冲模式的存储器管理表。该模式适合大数据量的传输,
从表 25 中,可以知道循环缓冲模式的空间可通过编写子地址控制字设置为
128-8196 个数据字。该模式和单一消息模式一样,在消息的开始,用户可以设置
查询表的入口地址存储在消息描述块的第 3 个字。循环缓冲模式的数据的读取和
存储也都是以查询表定义的指针为基地址。
在当前有效消息处理结束时,查询表指针的值将更新为下一个地址空间。这
样,具有相同的接收/发送/广播子地址的下一个消息将直接访问邻近的下一个循
栈指针 消息块
消息块
消息块
配置寄存器#1
01315
当前区域B/A
查询表数据块地址
块状态字
时标字
数据块指针
接受的命令字
栈区描述
查询表
地址
图 4 单一消息模式的 RT 存储器管理
B61580 电路使用说明
共 43 页第 19 页
环数据缓冲地址。我们推荐,查询表指针可被设置为在收到无效的消息时不更新
为下个地址。这样也便于 BC 重发出错的消息,使有效的消息覆盖发送出错的消
息。在使用该模式时,推荐使能循环缓冲中断。
6、3 子地址双缓冲模式
对于接收或广播子地址,B61580 提供了第三种可选择的 RT 存储器管理模
式:子地址双缓冲模式。该模式可以很好的保持数据的一致性。图 6 中给出了
RT 子地址双缓冲模式存储器管理表。与单一消息模式一样,该模式也是通过设
置 RT 子地址控制字中的位来选择的。设置该模式的目的,主要是为了使主机能
方便的访问给定子地址收到的最近的有效的字。该模式为每一个给定的子地址收
到(或广播)的有效字分配了两个存储数据块,这样就保证了数据的高度一致性。
从图中可以看到两块数据存储块数据块 0 和数据块 1,其中一个分配为“激
活”状态,另一个分配为“非激活”状态。下一个接收消息来的数据字将被存储
在“激活”状态的数据块中,当处理完这个消息,并且该消息是有效的,同时使
能了子地址双缓冲模式,B61580 将为各自的子地址自动切换“激活”和“非激
活”数据块。B61580 通过改写查询表指针的第 5 位并将改写的字回写给查询表
指针来完成上述功能。这样一来,接收到最近的有效的数据字块将一直准备提供
给主机访问。
使用这种方法,确保主机能够访问到 RT 接收到的最近的有效的数据字块,
访问顺序如下:
(1) 通过改写子地址控制字关闭双缓冲模式,暂时切换成单一消息模式的存储
栈指针
配置寄存器#1
01315
当前区域B/A
查询表数据块地址
块状态字
时标字
数据块指针
接受的命令字
栈区描述
查询表
地址
查询表入口
地址
接收
(发送)
数据字
下一个存
储空间
循环缓冲翻转
128
256
8196
字
循环数据缓冲
当前数
据块指
针
下个数据
块指针
图 5 循环缓冲模式的 RT 存储器管理
B61580 电路使用说明
共 43 页第 20 页
器管理。
(2) 读取当前接收(或广播)子地址查询表指针。该指针给出了“激活”的数
据字块地址,通过反向该指针的第 5 位,其将指向“非激活”的数据字块,
该数据字块就是接收到的最近的有效的数据字块。
(3) 主机读取该数据字块。
(4) 通过改写子地址控制字重新使能子地址双缓冲模式
6、4 RT 模式块状态字
在 RT 模式下,当 RT 对总线发送数据字时,内部也会产生相应的块状态字,
该状态字存储在 RAM 空间中,其存储地址由软件编程设置,可以通过读该状态
字来判断发送的正确性。表 26 给出了 RT 模式块状态字各个位的详细描述。
位 位描述
15(最高) 消息截止
14 消息开始
13 通道 B/ A
12 时标出错
11 RT-RT 格式
10 格式出错
表 26 RT 块状态字描述
栈指针
配置寄存器#1
01315
当前区域B/A
查询表数据块地址
块状态字
时标字
数据块指针
接受的命令字
栈区描述
查询表入口地
址
数据字块
0
数据字块
1
数据字块
子地址控制
字
接受双缓冲
模式使能
x...x0yyyyy
x...x1yyyyy
图 6 子地址双缓冲模式的 RT 存储器管理
B61580 电路使用说明
共 43 页第 21 页
9 响应超时
8 反馈测试失败
7 数据栈翻转
6 非法命令字
5 字计数出错
4 错误的同步头
3 非法字
2 RT-RT 模式下,延时/同步头/地址出错
1 RT-RT 模式,BC 的第二个命令字错误
0(最低) 命令字出错
6、5 RT 指令非法化
B61580 电路为 RT 指令非法化提供了内部管理机制。该指令非法化表占用
了内部 RAM256 个字的存储空间。提供这种内部逻辑可以减少该电路应用系统
的简化,可以避免使用 PROM、PLD或 RAM等器件来完成非法化功能。B61580RT
指令非法化功能非常灵活,并共提供了 4096 种指令非法化情况。其中包括:广
播/本地地址,发送/接收位,子地址,位计数/方式码等。同时,该功能还提高了
电路的可测试性。
在表 27 中给出了指令非法化存储器地址的定义,从表中可以看出指令非法
化基地址为 0300(HEX)。内部存储器分配了 256 个字空间给指令非法化。对于
同一个子地址,由于其最多可以接收 32 个数据字,因此,对于 32 种 RT 指令字
均定义了非法化。
由于在非法化中对方式码的非法化也作了定义,因此在表 28 给出了方式码
对应的各个位的说明。在表 29 中,可以看到第一个 64 字的非法化空间用来定义
广播模式的接收指令非法化。第二个 64 字空间用来定义广播模式的发送指令非
法化。第三个 64 字空间用来定义非广播模式的接收指令非法化。第四个 64 字空
间用来定义非广播模式的发送指令非法化。
对于指令非法化,下列这些情况是需要注意的:
(1)对于给定的广播模式/本地地址/发送/接收子地址,为了设定给定字计数的
非法化,表示该命令字非法的相应位(从表 29 中查看)必须设定为“1”。而设
定为“0”则表示该命令字的有效。对于非法的命令字,RT 会自动设置 RT 模式
状态字中的相应位。
B61580 电路使用说明
共 43 页第 22 页
(2)对于子地址 1-30,“字计数/方式码”位表示给定指令字的字计数区,逻辑
“0”表示低 16 个字,逻辑“1”表示高 16 个字。对于子地址 0 和 31,该位表
示给定指令字的方式码区,即逻辑“0”表示方式码分配表中的低 16 位,逻辑“1”
表示方式码分配表中的高 16 位。
(3)在 MIL-STD-1553B 协议中,没有对非方式码广播模式发送消息进行定义,
因此,在 RAM 区的 0342-037D 区域(60 个字)的非法化不用初始化。而对于这
些区域的指令,无论该指令非法化是否被设置,B61580 自动设置 RT 模式状态
字中的相应位。如果下一条指令为发送状态字或发送上一条指令的方式码,
B61580 将对 RT 状态字中的该位作出响应。
位 描述
15(最高) 0
14 0
13 0
12 0
11 0
10 0
9 1
8 1
7 广播/本地地址;逻辑“1”时为广播模式,逻辑“0”时为本地地址
6 发送/接收;逻辑“1”时为发送指令,逻辑“0”时为接收指令
5
4
3
2
1
子地址 4-0,用来定义子地址。值为 1-30,表示子地址,值为 0 和 31
时,表示指令为方式码。
0(最低) 字计数/方式码;逻辑“1”时,当子地址为 1-30 时,表示 0-15 个字
的非法化,当子地址为 0 或 31 时,表示 0-15 位的非法化;逻辑“0”
时,当子地址为 1-30 时,表示 16-31 个字的非法化,当子地址为 0
或 31 时,表示 16-31 位的非法化。
表 27 指令非法化 RAM 地址定义
B61580 电路使用说明
共 43 页第 23 页
地址 数据 描述
0300 FFFF
0301 FFFD
子地址 0,广播模式接收方式码。同步(带数据字)有效。
0302-030D FFFF 广播模式接收子地址 1-6 非法。
030E-030F 0000 广播模式接收子地址 7 有效。
0310-033D 0000 广播模式接收子地址 8-30 有效。
033E FFFF
033F FFFD
子地址 31,广播模式接收方式码。同步(带数据字)有效。
0340 FE05 子地址 0,广播发送模式方式码。同步(不带数据字),启动
发送/接收位 方式码 功能说明 是否带数据字 是否允许广播模式
1 00000 动态总线控制 否 否
1 00001 同步 否 是
1 00010 发送状态字 否 否
1 00011 启动自测试 否 是
1 00100 发送器关闭 否 是
1 00101 取消发送器关闭 否 是
1 00110 禁止终端标志位 否 是
1 00111 取消禁止终端标志位 否 是
1 01000 复位远程终端 否 是
1 01001 备用 否 待定
● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
1 01111 备用 否 待定
1 10000 发送矢量字 是 否
0 10001 同步 是 是
1 10010 发送上一个指令字 是 否
1 10011 发送自检测字 是 否
0 10100 选定的发送器关闭 是 是
0 10101 取消选定的发送器关闭 是 是
1 或 0 10110 备用 是 待定
● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
● ● ● ● ●
1 或 0 11111 备用 是 待定
表 29 指令非法化 RAM 区设置表
表 28 方式码分配表
B61580 电路使用说明
共 43 页第 24 页
0341 FFFF 自测试,发送器关闭,取消发送器关闭,禁止终端标志位,取
消禁止终端标志位,复位远程终端有效。
0342-037D 不必要编程(非方式码广播模式发送指令)。
037E FE05
037F FFFF
子地址 31,广播模式发送方式码。同步(不带数据字),启动
自测试,发送器关闭,取消发送器关闭,禁止终端标志位,取
消禁止终端标志位,复位远程终端有效。
0380 FFFF
0381 FFFD
子地址 0,非广播模式接收方式码。同步(带数据字)有效。
0382-03BD FFFF 非广播模式接收子地址 1-30 非法。
03BE FFFF
03BF FFFD
子地址 31,非广播模式发送方式码。同步(带数据字)有效。
03C0 FE00
03C1 FFF2
子地址 0,非广播模式发送方式码。动态总线控制,同步(不
带数据字),发送状态字,启动自测试,发送器关闭,取消发
送器关闭,禁止终端标志位,取消禁止终端标志位,复位远程
终端,发送矢量字,发送上一个指令字,发送自检测字有效。
03C2-03FD 0000 非广播模式发送子地址 1-30 有效。
03FE FE00
03FF FFF2
子地址 31,非广播模式发送方式码。动态总线控制,同步(不
带数据字),发送状态字,启动自测试,发送器关闭,取消发
送器关闭,禁止终端标志位,取消禁止终端标志位,复位远程
终端,发送矢量字,发送上一个指令字,发送自检测字有效。
7、 监测器(MT)结构:
B61580 电路能提供三种总线监测(MT)模式: