李禮 曾曉東 張成

摘要：總線控制器是GJB289A總線的核心，一旦總線控制器出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致整個總線崩潰。工程應(yīng)用中通過配置備份總線控制器的方法提高總線的可靠性，本文給出了一種GJB289A備份總線控制器設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：GJB289A協(xié)議芯片;GJB289A總線;總線控制器;備份總線控制器

中圖分類號：TP18? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）16-0247-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

早期航空電子系統(tǒng)的機載設(shè)備采用分散式結(jié)構(gòu)互聯(lián)，隨著的設(shè)備數(shù)量增加，各設(shè)備間需要交換的信息增多，設(shè)備交聯(lián)線纜重量體積大、傳輸速率低且互聯(lián)復(fù)雜度高。一種高穩(wěn)定、高可靠且可集中控制的航空標準總線——GJB289A總線，解決了航空電子系統(tǒng)分散式結(jié)構(gòu)的問題。GJB289A總線是雙余度的傳輸電纜線， 總線都是雙備份的， 增強了系統(tǒng)的可靠性。但是， 整個總線上的BC通常只有一個，一旦該BC出現(xiàn)故障， GJB289A總線將癱瘓。因此現(xiàn)在通過設(shè)計GJB289A備份總線控制器（BBC）來提升總線的可靠性。如果BC故障，BBC可以切換為BC工作模式，進行總線管理與維護，提升了總線的可靠性。

1 工作原理

2 系統(tǒng)概述

GJB289A總線拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示，每條總線上有雙余度通信通道，多路總線系統(tǒng)包含多路總線通信模塊，并分布在各子系統(tǒng)之間，組合為一個整體共同完成系統(tǒng)間的消息傳遞任務(wù)。

為滿足通信模塊處理系統(tǒng)通信的需要，通信模塊包括下列組成部分：

3.1 前端區(qū)

MBI模塊與GJB289A總線電纜之間的接口區(qū)，包括變壓器、協(xié)議芯片。負責(zé)完成共享存儲器中數(shù)據(jù)與總線上GJB289A信號之間的格式轉(zhuǎn)換;另外，前端區(qū)還完成一些基本通信錯誤檢測。

3.2 可編程控制器

按照存儲器中的固化程序及宿主機指令和數(shù)據(jù)來控制整個MBI模塊的操作。可編程控制器包括處理器DSP，可編程計時器（實時時鐘RTC，看門狗時鐘WDT，延遲時鐘DT），F(xiàn)LASH，RAM等。

3.3 后端區(qū)

MBI模塊與子系統(tǒng)主機之間的接口區(qū)，通過雙口存儲器完成驅(qū)動軟件與傳輸軟件之間的數(shù)據(jù)交換。共享存儲器包括收/發(fā)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、指令控制區(qū)和狀態(tài)信息區(qū)。

MBI模塊和子系統(tǒng)主機之間有一條MBI中斷線：MBI模塊使用MBI中斷向驅(qū)動層報告特殊或緊急情況，如BIT故障、緊急消息接收、WDT計數(shù)器到零等。

驅(qū)動軟件用指令來控制MBI模塊。

MBI模塊提供RTC，用于系統(tǒng)同步。

MBI模塊硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4 軟件設(shè)計

4.1 傳輸層軟件

傳輸層軟件是多路總線通信模塊的一部分，駐留在FLASH中。傳輸層軟件由以下部分組成：

4.1.1 消息處理

協(xié)議芯片處理消息結(jié)束后，產(chǎn)生消息結(jié)束中斷，消息處理程序需要根據(jù)接收到的總線命令類型，進行相應(yīng)的處理;為保證數(shù)據(jù)的完整性，與應(yīng)用相關(guān)的所有接收/發(fā)送數(shù)據(jù)塊采用雙緩沖機制。

4.1.2 故障處理

故障處理包括：無效數(shù)據(jù)字、非法命令、終端標記、子系統(tǒng)標記等故障狀況下的處理。

4.1.3 控制程序

4.2 驅(qū)動層軟件

總線驅(qū)動程序（MBI DRIVER）是宿主機應(yīng)用軟件與MBI模塊之間傳遞信息的媒介，提供了多種消息讀、消息寫、控制程序和時鐘控制程序。另外，驅(qū)動程序還負責(zé)處理來自MBI模塊的中斷請求，包括解釋中斷碼并報告給應(yīng)用軟件。

4.2.1 狀態(tài)控制程序

4.2.2 系統(tǒng)控制程序

4.2.3 時鐘控制程序

4.2.4 消息控制程序

5 數(shù)據(jù)塊輸入/輸出過程

5.1 數(shù)據(jù)塊輸出過程

5.2 數(shù)據(jù)塊輸入過程

本文設(shè)計的GJB289A備份總線控制器實現(xiàn)了BC 的冗余備份功能，已成功應(yīng)用在某型號上，該設(shè)計能有效解決BC 故障帶來的災(zāi)難后果，提高了系統(tǒng)GJB289A總線網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

參考文獻：

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【通聯(lián)編輯：唐一東】