欢迎光临西安凯锐测控科技有限公司官方网站!
电话:029-81112697 手机:18092040725
使用示波器观测1553B总线信号2020-03-09

----------西安凯锐测控科技有限公司 时剑

文件直接下载:

使用示波器观测155B3总线波形图指导-V1.0.pdf

绪言

在一般情况下,1553B总线分析仪或总线监视器是能够完全监控1553BB总线的。但是在某些情况下,需要使用示波器观测1553BB总线上传输的到底是什么样的数据。

此文档的目的是提供示波器正确连接到1553B网络并进行波形分析的方法。该分析方法不单特定我公司的产品,一般的1553B网络均适用。

本文中阐述了1553B的基本知识和示波器的使用方法。对于MIL-STD-1553协议的信息,请参阅1553B或GJB289A协议文档。

1553B总线电缆和信号

在开始使用示波器之前,需要了解1553B线缆及总线信号的基本信息。

1553B电缆

1553BB线缆包括1553B短截线和总线连接的电缆,这些线缆都是带屏蔽的双绞线。

1.png 

1 电缆线外观示意图

这些线缆两端使用双轴连接器,一般是PL75-47。连接器的中间引脚是正信号(蓝色导线),内部的线圈是负信号(白色导线),屏蔽层连接地信号。

1553B电气信号

1553B位编码采用双相曼彻斯特II的编码格式。曼彻斯特II编码提供了一种位序列相互独立的自同步波形。曼彻斯特波形的正负电平是直流平衡电压(等量的正信号存在等价的负信号)。曼彻斯特波形如下图所示:

 

2.png 

2 曼彻斯特波形图

信号的变化沿发生在比特时间的中心位置上。从正信号跳变到负信号表示逻辑“1”。从负信号跳变到正信号表示逻辑“0”。

值得注意的关键是总线上的电压电平不是信号媒介,它是获得在总线上用于传递信息的零交点极性绝对时机。为此,1553B总线较宽的条件引起了总线上电平的改变。

1553B

1553B协议中规定了3种字类型,即命令字,数据字和状态字。所有的字都是由3位时间码,16位实字和1个奇偶校验位(奇校验)组成。

 

3.png 

3 1553B字示意图

每一个1553B总线上的字传输都需要20位时钟信号(即20微秒)。1553B字和消息的更多信息 ,请参考1553B或GJB289A协议文档。

示波器的连接和配置

本节介绍如何连接和配置示波器。

要求

为了正确查看1553B信号和测量电压,需要至少有2通道的示波器。

连接

首先,需要一种连接1553B双轴电缆到示波器输入端的BNC接插件的方法。

示波器的地信号要连接到1553B总线的屏蔽层,示波器的通道1连接到正信号(蓝色线),示波器的通道2连接到负信号(白色线)。

4.png 

4 示波器与电缆线连接方法示意图

也可以通过购买适配器电缆达到此目的。例如,Miles Tek(www.milestek.com)销售的适配器电缆如下图所示:

5.png 

5 Miles Tek公司销售的适配器电缆示意图

有了从示波器到双轴电缆的适配器,就可使用短截线或总线将适配器连接到1553B网络。下面的例子展示了间接耦合和总线的连接方法,直接耦合的网络也可使用同类型的连接方法。使用双轴“T”型连接器连接到总线(取下总线末端的终端设备,连接上此“T”型连接器),连接终端设备到“T”型连接器一端,然后连接示波器电缆到“T”型连接器的另一端。

6.png 

6 示波器与终端电阻连接示意图

连接短截线有几种选择。最简单的方法是在变压耦合器一端上将示波器连接到一个未使用的短截口连接器上,如下图所示:

7.png 

7 示波器与耦合器连接示意图

另一种短截线连接方法是使用一个“T”型连接器连接到短截线连接器上。将1553B终端设备连接的短截线断开,在此位置连接一个“T”型连接器,连接短截线电缆到“T”型连接器的末端,并将示波器连接到另一末端。

8.png 

8 示波器与“T”型连接器连接示意图

示波器设置

将示波器配置为显示通道1(正信号)和通道2(负信号)之间的差分信号的模式,即需要设置示波器来显示1通道和2通道的差值。

每个1553B字的传输都需要20微秒,每格设置成5微秒的时间。

根据总线不同的耦合方式,发送终端的输出信号电压幅值在1V到21V之间。信号电压可以是1V峰值到21V峰值的任何位置。最初时,设置示波器每格1V。

设定示波器通道1的上升沿触发,触发电平为100mV左右。

此时,应可以从示波器上观察到1553B总线上的任何信号,如果没有,请检查1553B总线上是否正在进行通讯,并按下示波器上的自动设置按钮。

如可以观察到信号,可以通过改变电压、时间和触发设置,以便找到合适的位置来观测1553B信号。

查看1553B字和消息

本节提供了几个例子,来说明在1553B网络中用示波器可观测到的信号波形。

1553B

下面是一个单一的1553B命令字的示例。同步模式是从高到低(命令字同步)。命令字是0x1FC0(3-T-30-32),RT到BC的命令字,RT地址为3,子地址为30,数据字的个数为32。

9.png 

9 1553B命令字波形

1553B消息

在此例中时间尺度已经被设置到可以看见整个消息,并显示了一条BC到RT消息。

命令字是0x03C1(0-R-30-1),BC到RT命令命令字,RT地址为0,子地址为30,数据字的个数为1。数据字的值是0x0000,和命令字是连续的(字间没有间隔)。数据字的同步头是从低到高的变化沿,与命令字和数据字相反。在数据字后,间隔大概4微秒是一个值为0x0000状态字。

10.png 

10 1553B消息波形