Abstract: The internal registers and RAM resources of 1553B RT interface chip BU-65170 is described, and it introduced the methods of designing the hardware interface and software interface between BU-65170 and 16 bit single chip processor Intel80C196. The data communication between 1553B RT and BC is realized effectively and credibly.

Keywords: internal resources，1553B RT，mode code

1. 引言

MIL-STD-1553B總線最初是由美國在70年代為適應飛機的發展提出來的飛機內部電子系統聯網的標準。MIL-STD-1553B具有高可靠性和靈活性，從而使得它的應用范圍推廣到衛星、艦船、坦克等領域。在我國，MIL-STD-1553B總線系統的應用正逐步深入，具有廣闊的前景。目前，我們使用的1553B總線接口芯片主要是DDC公司的ACE(Advanced Communication Engine)，常用的有BU-65170、BU-61580、BU-64843等。1553B終端系統可以使用8位單片機[1]，16位單片機，32位單片機[2]來實現。本文選用BU-65170接口芯片，詳細介紹了終端系統設計中關鍵的部分，即芯片內部寄存器和RAM資源，設計了基于Intel80C196單片機的硬件接口電路，完成了軟件接口程序，最終實現了1553B終端RT與總線控制器BC之間高可靠的數據通信。

BU-65170芯片的功能特點
BU-65170由兩個低功耗雙端收發器、協議邏輯、存儲器管理邏輯、處理器接口邏輯及 內置共享靜態RAM和直接面向主微處理器的緩存接口等組成。BU-65170的特點包括：

a. 全集成化的1553B總線標準接口協議終端

b. 靈活的處理器和存儲器接口

c. 內部具有17個通用命令寄存器， 共享RAM，可外擴64K 16RAM

d. 先進的RT特性：支持單消息模式、雙緩沖模式和循環緩沖模式三種工作方式

e. 支持可編程非法化指令和可編程忙位指令

2. BU-65170內部RAM資源分配

BU-65170內部具有 共享RAM。在RT增強模式中，兩個堆棧指針分配在固定的位置：0100H是堆棧指針A的地址；0104H是堆棧指針B的地址。0000-00FFH是256字的堆棧A空間，也是1553B接收信息描述符區，每個描述符占4個字，一共可儲存64個描述符。描述符的四個字分別是塊狀態字、時間戳，接收數據塊指針、接收命令字。

0108-010FH是模式命令選擇中斷表，設置每一個接收、發送、廣播接收、廣播發送的模式命令時，是否產生中斷。

0110-013FH是模式命令返回數據的固定地址，當RT接收到一個模式命令時，將儲存于對應位置的數據自動返回給BC。

0140-01BFH和01C0-023FH分別是RT的A/B區域地址查詢表。對于A區域，地址分為4部分0140-015FH分別對應子地址0到子地址31的接收數據緩沖區的首地址。0160-017FH分別對應子地址0到子地址31的發送數據緩沖區的首地址。0180-019FH分別對應子地址0到子地址31廣播模式數據緩沖區的首地址。01A0-01BFH分別對應子地址0到子地址31的子地址控制字，可以設置數據緩存區的大小和工作方式，如：單消息模式、雙緩沖模式和循環緩沖模式。

0240-0247H是忙位查詢表，其中每一位分別對應子地址0到子地址31的忙狀態，0表示不忙，1表示忙。當RT收到的消息對應的子地址為忙時，將向BC端返回狀態字的忙位置1。

0300-03FFH是非法化指令查詢表，分為4部分：0300-033FH對應廣播接收非法化命令；0340-037FH對應廣播發送非法化命令；0380-03BFH對應非廣播式接收非法化命令；03C0-03FFH對應非廣播式發送非法化命令。當RT收到非法化命令字時，將向BC返回對應的狀態字。

0260-02FFH和0400-0FFFH為數據緩存區。這部分空間可以由子地址0到子地址31的子地址控制字設置每個子地址對應的數據緩存區空間大小和工作方式。

3. BU-65170與Intel80C196的接口設計

3.1 硬件接口設計

圖1. BU-65170與Intel80C196的硬件接口圖

本文采用16位處理器Intel80C196與BU-65170相連接。BU-65170的16位雙向地址總線A0-A15與數據總線D0-D15分開，處理器Intel80C196通過地址總線A1-A12以字為單位訪問BU-65170的內部寄存器和 的RAM。

Intel80C196處理器的數據線和地址線通過兩片鎖存器鎖存，實現分時復用目的。地址總線高10位A6-A15通過地址譯碼得出BU-65170的片選信號以及片內寄存器和 RAM存儲器切換選擇信號 。引腳RTAD4-0和RTADP通過跳線可以選擇BU-65170的地址編號。芯片采用外部接16MHz晶振工作方式。BU-65170與Intel80C196之間的硬件接口如圖1所示。

4.2軟件接口設計

BU-65170內部具有25個寄存器，包括17個通用控制寄存器和8個測試寄存器。其中，設置17個通用控制寄存器是軟件接口設計的關鍵。

設置啟動/復位寄存器，先進入復位狀態；設置配置寄存器3，進入增強模式；設置中斷屏蔽寄存器，使能消息結束中斷；設置配置寄存器2，進入增強型RT存儲器管理模式；設置配置寄存器3，增強模式允許。設置配置寄存器1，進入RT工作方式，開啟RT。

主程序對1553B信息的處理采用中斷處理方式。從BC端發送來的1553B命令有兩種要求：不需要RT回傳數據和需要RT回傳數據。

a) 不需要RT回傳數據

BC端發送命令字為非模式命令，要求RT接收信息，單片機終端收到信息進入中斷程序，設置相應的任務標志，然后進入主程序，根據1553B接收信息描述符區中接收數據塊指針，找到1553B接收數據緩沖區，然后執行這些數據對應的任務，然后在主程序循環等待下一次中斷。

圖2 (a)主程序流程圖 (b)中斷程序流程圖

b) 需要RT回傳數據

首先BC端發送命令字為非模式命令，要求RT接收信息，單片機終端收到信息進入中斷程序設置任務標志，然后進入主程序，找到1553B接收數據緩沖區，執行相關任務，

并把需要返回給BC端的數據準備好，保存在1553B發送數據緩沖區，且將需要回傳數據字個數保存到模式命令對應的地址單元，然后設置服務請求，將配置寄存器1中的第9位設為0。與此同時，BC端向RT一直發送空指令，得到相應的返回狀態字，判斷狀態字的第11位，若為1，表示RT將數據準備好，BC向RT發送模式命令，命令編碼為10000，即為發送向量字命令，要求RT發送消息。RT收到模式命令后，返回狀態字，且將準備好的數據個數返回給BC；然后BC端再發送一次非模式命令，要求RT發送消息，數據個數為剛才收到的返回值。此時，BC端再次收到返回的狀態值和RT回傳的有效數據。基于BU-65170的單片機終端系統程序流程圖如圖2所示。

4. 結論

本文重點介紹了BU-65170接口芯片的內部寄存器和RAM資源，并且給出了基于BU-65170的MIL-STD-1553B單片機終端系統的硬件和軟件設計方法。在多次的系統調試試驗中，RT終端系統與BC總線控制器之間實現了高效，可靠的數據通信。該單片機終端系統對1553B總線應用具有普遍的實用性。

本文作者創新點：

1. 采用16位Intel80C196處理器處理能力強，增加系統可靠性，能適應地面和星上各種環境要求，且接口電路設計簡單，實用性強。

2. RT數據回傳過程中采用了模式命令方式，將回傳字個數返回BC端，節約了系統處理器開銷，提高了處理速度。

參考文獻