常见1553芯片失效故障原因分析

袁杰 王琰 于大海 郑璧青 张宇

摘要：1553B协议是在航天系统软件研制中经常用到的一种通信协议，在实际应用过程中经常会遇到1553芯片配置正确却不能收发53总线消息的情况。出现这种情况通常是由于1553芯片的变压器接反导致数据总线上的ManchesterⅡ编码错误而引起的。

关键词：1553芯片;变压器;ManchesterⅡ编码

中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）04-0132-01

1 概述

MILSTD1553B数据总线具有双向输出特性，实时性和可靠性高，广泛应用在当代的运输机和相当数量的民航客机及军用飞机上，航天系统也广泛的应用这一总线。在实际工程应用中，通常将1553B芯片外挂在CPU的总线上，作为CPU的外设完成设备间的1553B通信，经典的硬件连接方法如图1所示。在航天系统中DSP是常用的微处理器，为实现1553B总线通信，DSP可在EMIFA接口上外挂1553B芯片，通过DSP控制1553B芯片来完成与总线上其他1553设备的通信，一种典型的接法是在DSP的EMIFA接口的CE2和CE3空间挂载两片国产BU65170型号1553B芯片，这时一个DSP设备可以作为两个1553终端使用。在实际调试过程中经常会发生的一种故障为，程序上电后正常运行，且1553芯片配置正确，但是通过地测测试发现DSP程序不能收发1553总线消息，且地测收到的1553消息状态字为No Response。

2 机理分析

首先，将DSP程序中配置1553芯片的代码运用在其他单机上配置相同型号的1553芯片，结果53芯片可正常收发总线消息，因此可排除软件配置错误的情况。其次，用地测软件单次向单机发送53消息，同时用示波器捕捉TX/RX_A引脚的波形，波形如图2所示。在总线上传输的数据码应是曼彻斯特Ⅱ型双相电平码。逻辑1为双极编码信号1/0（即一个正脉冲继之以一个负脉冲）。逻辑0为双极编码信号0/1（即一个负脉冲继之以一个正脉冲）。53消息的指令字格式如图3所示：指令字应由同步头、远程终端地址字段、发送/接收位（T/R）、子地址/方式字段、数据字计数/方式码字段及奇偶校验位组成，其中同步头应是一个无效的曼彻斯特波形。其宽度为三个位时，前1.5位时的波形为正，后1.5位时的波形为负。地测向单机发送的53消息的终端地址为5，所以该53消息的前8个位时的曼彻斯特波形应如图4所示，比较图2与图4的波形发现波形正好相反，所以可以确定是1553芯片的变压器接反导致的。

3 纠正措施

通知硬件设计师检查1553芯片变压器的连接方法，并更正連接错误。

4 启示和建议

从此案例中，可以得到如下启示和建议： 遇到1553芯片不能收发1553消息时，首先检查1553芯片的终端地址和对应的奇偶校验位是否设置正确。其次，确定1553芯片的变压器是否接反。最后，分析1553芯片的设置是否正确。

参考文献

[1] 数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线[S].GJB289A-97，1997.

[2] 许永辉，杨京礼，林连雷.TMS320DM642DSP原理与应用实践[M].电子工业出版社，2012，4.