本發(fā)明屬于空間網絡技術領域，尤其涉及一種通過1553B總線管理以太網終端的裝置及方法。

背景技術：

隨著空間應用的不斷發(fā)展，以太網技術已經逐漸被應用到空間環(huán)境，同時由于以太網本身不是特別可靠的一些特點，遙測遙控等重要數據傳輸仍然是采用MIL-STD-1553B總線協(xié)議，因此需要設計既能跟以太網終端通信又能跟1553B總線控制器進行通信的裝置，同時對為了符合空間應用需求，進行能夠滿足空間可靠性要求的設計。

技術實現要素：

本發(fā)明的針對上述現有技術存在的問題，提供一種通過1553B總線管理以太網終端的裝置空間用通過1553B總線管理以太網終端的裝置，可以實現1553B總線控制器對以太網終端的管理，可靠性高。

為解決上述技術問題，本發(fā)明通過以下技術方案來實現：一種通過1553B總線管理以太網終端的裝置，一端連接以太網終端，另一端連接1553B總線控制器，用于接收1553B總線控制器的遙控指令轉發(fā)至對應的以太網終端，

該裝置包括至少兩個互為備份的1553B總線接口、第一處理器、第二處理器及至少兩個互為備份的以太網接口，

所述1553B總線控制器通過所述1553B總線接口發(fā)送遙控指令給所述第一處理器；

所述第一處理器具備MIL-STD-1553B協(xié)議處理功能，屬于可直接應用于空間環(huán)境的高可靠處理器，其從1553B總線網上接收到所述遙控指令后進行MIL-STD-1553B協(xié)議解析，并根據物理地址與遙控指令的映射關系對解析后的遙控指令進行重新組幀，然后將重新組幀后的遙控指令發(fā)送給所述第二處理器；

所述第二處理器具備以太網物理層、鏈路層、網絡層協(xié)議處理能力，其可處理高達1Gbps的網絡數據速率，其處理性能好，但不能直接應用到空間環(huán)境需要高可靠的處理中，其接收到來自所述第一處理器的遙控指令后，進行解析，根據解析后的內容查找遙控指令與以太網終端的IP地址或物理地址的映射關系表，并確定以太網終端，然后將解析后的遙控指令重新添加物理地址、IP地址、端口號和同步頭后通過所述以太網接口發(fā)送給對應的以太網終端。

所述以太網接口采用交叉冗余設計，當某一以太網接口無法正常通信時，自動切換至其他正常的以太網接口，切換時間不超過100ms。

所述第二處理器通過UDP協(xié)議與以太網終端之間進行通信，當所述第二處理器給以太網終端發(fā)送數據后，以太網終端若在200ms內無應答，則所述第二處理器重新給以太網終端傳輸數據。

所述第二處理器重新傳輸數據的次數不超過4次。

所述1553B總線接口采用交叉冗余設計，當某一1553B總線接口故障時，自行切換至其他正常的1553B總線接口。

該裝置還用于接收以太網終端的遙測數據，并按照設定的時間間隔采用MIL-STD-1553B總線協(xié)議轉發(fā)給1553B總線控制器。為了讓終端可以辨別每個數值代表的遙測含義，因此需要按照跟終端的協(xié)商的數據幀格式進行重新組幀；由于空間以太網為高速網絡，1553B總線網絡屬于低速網絡，并且處理1553B總線的處理器性能較低，為了匹配兩種網絡通信的速率，設計了調整發(fā)送數據幀間隔可設定的方式進行兩種異構網絡的速率匹配。

1553B總線控制器發(fā)出的遙控指令與以太網終端的IP地址或物理地址具有一對一或一對多的映射關系，以太網終端的遙測數據與以太網終端的IP地址或物理地址也具有一對一或一對多的映射關系，所有的映射關系均可以通過1553B總線控制器注入數據的方式進行更改。

通過1553B總線傳輸到本裝置的數據可以由本裝置進行路由轉發(fā)給以太網終端設備，實現以太網終端與1553B總線設備直接通信，轉發(fā)的數據需要按照本裝置定義的協(xié)議進行組幀。

本發(fā)明還提供一種通過1553B總線管理以太網終端的方法，由上述裝置實現，該方法包括以下步驟：

S1、1553B總線控制器產生遙控指令，并進行MIL-STD-1553B協(xié)議組幀，判斷某一1553B總線接口是否工作正常，如果是，則通過該1553B總線接口將遙控指令發(fā)送給第一處理器，否則，通過其他正常的1553B總線接口將遙控指令發(fā)送給第一處理器；

S2、所述第一處理器對接收到的遙控指令進行MIL-STD-1553B協(xié)議解析，如果解析正常，則根據物理地址與指令的映射關系對解析后的遙控指令進行重新組自定義幀，然后將重新組自定義幀后的遙控指令通過LVDS高速并口發(fā)送給第二處理器，否則，返回S1；

S3、所述第二處理器接收到來自所述第一處理器的數據后，進行自定義幀解析，根據解析后的內容查找遙控指令與以太網終端的IP地址或物理地址的映射關系表，找到以太網終端，然后將自定義幀解析后的數據重新添加物理地址、IP地址、端口號及同步頭后通過以太網接口發(fā)送給以太網終端；

S4、判斷以太網終端在200ms內是否有應答，如果是，則結束進程，否則，繼續(xù)判斷第二處理器的重新傳輸次數是否小于4次，如果是，則所述第二處理器重新傳輸數據給以太網終端，否則，結束進程。

所述步驟S3還包括：所述第二處理器診斷某一以太網接口是否工作正常，如果是，則通過該以太網接口發(fā)送數據給以太網終端，否則，自動切換至其他正常的以太網接口進行數據傳輸。

與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)本裝置采用至少兩個以太網接口及至少兩個1553B總線接口，故障時可自動切換，提高了設備的可靠性。

(2)采用多次應答機制，以太網終端在200ms內無應答則任務本次發(fā)送失敗，第二處理器開啟重傳機制，防止指令丟失，重傳次數不超過4次，防止無休止的應答。

(3)本裝置采用兩個處理器，分別負責不同數據的處理，減小了各個處理器的負擔，提高了數據處理的效率。

(4)本裝置滿足了空間以太網與1553B總線網的通信要求，實現1553B總線控制器對以太網終端的控制功能，提高數據傳輸效率。

附圖說明

圖1是本裝置的結構框圖；

圖2是本申請方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明的自定義幀結構。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種通過1553B總線管理以太網終端的裝置，一端連接以太網終端，另一端連接1553B總線控制器，用于接收1553B總線控制器的遙控指令轉發(fā)至對應的以太網終端或者用于接收以太網終端的遙測數據，并轉發(fā)給1553B總線控制器，該裝置包括至少兩個互為備份的1553B總線接口、第一處理器、第二處理器及至少兩個互為備份的以太網接口，

當本裝置用于接收1553B總線控制器的遙控指令轉發(fā)至對應的以太網終端時，1553B總線控制器對遙控指令進行MIL-STD-1553B協(xié)議組幀后通過1553B總線接口發(fā)送給第一處理器；第一處理器接收到遙控指令后進行MIL-STD-1553B協(xié)議解析，并根據物理地址與遙控指令的映射關系對解析后的遙控指令進行重新組自定義幀，然后將重新組幀后的遙控指令發(fā)送給第二處理器；第二處理器接收到來自第一處理器的遙控指令后，進行自定義幀的解析，根據解析后的內容查找遙控指令與以太網終端的IP地址或物理地址的映射關系表，并確定以太網終端，然后將解析后的遙控指令重新添加物理地址、IP地址、端口號和同步頭等信息后通過以太網接口發(fā)送給對應的以太網終端。本裝置采用兩個處理器，分別負責不同數據的處理，減小了各個處理器的負擔，提高了數據處理的效率。

反向數據傳輸時，本裝置將接收到的各個以太網終端的遙測信息進行重新組幀，并按照一定的時間間隔采用MIL-STD-1553B總線協(xié)議發(fā)送至1553B總線控制器。為了讓終端可以辨別每個數值代表的遙測含義，因此需要按照跟終端的協(xié)商的數據幀格式進行重新組幀；由于空間以太網為高速網絡，1553B總線網絡屬于低速網絡，并且處理1553B總線的處理器性能較低，為了匹配兩種網絡通信的速率，設計了調整發(fā)送數據幀間隔可設定的方式進行兩種異構網絡的速率匹配。

為了防止單個接口一旦出現故障問題，導致本裝置無法使用的情況，本發(fā)明對以太網接口采用交叉冗余設計，當某一以太網接口無法正常通信時，自動切換至其他正常的以太網接口，切換時間不超過100ms。切換時間短，在某一接口故障時，完全不影響正常的通信。同樣的道理，對1553B總線接口也采用同樣的設計。

進一步的，第二處理器通過UDP協(xié)議與以太網終端之間進行通信，當第二處理器給以太網終端發(fā)送數據后，以太網終端若在200ms內無應答，則第二處理器重新給以太網終端傳輸數據，以防止數據的丟失。

為了防止無休無止的應答，第二處理器重新傳輸數據的次數不超過4次。

1553B總線控制器發(fā)出的遙控指令與以太網終端的IP地址或物理地址具有一對一或一對多的映射關系，以太網終端的遙測數據與以太網終端的IP地址或物理地址也具有一對一或一對多的映射關系，所有的映射關系均可以通過1553B總線控制器注入數據的方式進行更改，靈活度高，通用性好。

1553B總線傳輸來的數據直接進行路由轉發(fā)給以太網終端設備，實現以太網終端與1553B總線設備直接通信，轉發(fā)的數據需要按照本裝置定義的協(xié)議進行組幀。

如圖2所示，本發(fā)明實施例還提供一種通過1553B總線管理以太網終端的方法，由圖1所示的裝置實現，該方法包括以下步驟：

S1、1553B總線控制器產生遙控指令，并進行MIL-STD-1553B協(xié)議組幀，判斷某一1553B總線接口是否工作正常，如果是，則通過該1553B總線接口將遙控指令發(fā)送給第一處理器，否則，通過其他正常的1553B總線接口將遙控指令發(fā)送給第一處理器；

S2、第一處理器對接收到的遙控指令進行MIL-STD-1553B協(xié)議解析，如果解析正常，則根據物理地址與指令的映射關系對解析后的遙控指令進行重新組自定義幀，然后將重新組自定義幀后的遙控指令通過LVDS高速并口發(fā)送給第二處理器，否則，返回S1；

S3、第二處理器接收到來自第一處理器的數據后，進行自定義幀解析，根據解析后的內容查找遙控指令與以太網終端的IP地址或物理地址的映射關系表，找到以太網終端，然后將自定義幀解析后的數據重新添加物理地址、IP地址、端口號及同步頭后通過以太網接口發(fā)送給以太網終端；

步驟S3還包括：第二處理器診斷某一以太網接口是否工作正常，如果是，則通過該以太網接口發(fā)送數據給以太網終端，否則，自動切換至其他正常的以太網接口進行數據傳輸。

S3、判斷以太網終端在200ms內是否有應答，如果是，則結束進程，否則，繼續(xù)判斷第二處理器的重新傳輸次數是否小于4次，如果是，則第二處理器重新傳輸數據給以太網終端，否則，結束進程。

同理，本裝置實現從以太網終端到1553B總線控制器的數據傳輸可從上述方法反推，在此不再贅述。圖3所示為本發(fā)明數據通信過程中的幀結構。也是本發(fā)明第一處理器和第二處理器自定義的幀結構，用于異構網絡通信的中間傳輸協(xié)議，可有效保證數據的可靠性，具體幀結構如下：同步頭域(4B)用于監(jiān)測數據幀開始，長度域(1B)用于指示本數據幀的有效長度，幀類型域(1B)用于指示本數據幀的內容類型，包括遙控、遙測、通用數據等，目的設備域(4B)用于指示本幀數據是傳輸給誰的，這里可以將目標IP地址填寫進去，也可以填寫類似于IP地址的內容。載荷數據域用于存放傳輸的有效數據。校驗和域(2B)用于對本報數據進行校驗，確保數據正確性。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的通過1553B總線管理以太網終端的裝置，滿足了空間以太網與1553B總線網的通信要求，實現1553B總線控制器對以太網終端的控制功能，提高數據傳輸效率。

本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。