[发明专利]基于抢占式策略的1553B总线通信方法

说明书

技术领域

本发明属于航天计算机技术领域，具体涉及一种消息优先级抢占式策略的1553B总线通信方法。

背景技术

目前航天器广泛使用1553B总线进行各设备间的通信，中央处理单元作为BC端，完成遥测数据采集、遥控数据注入转发、实时指令发送等重要功能。但是1553B总线的传输速率是1Mbps，随着航天器任务越来越复杂，其系统性能和重要指令的响应时间需要重点关注。航天器1553B总线上消息传输的速率和周期性各不相同，除传输指令信息外（包括周期性指令和非周期性指令，有效数据长度较小，长度固定），还需要传输航天器各设备的遥测信息（有效数据长度较长，长度不固定，具有一定周期），如何合理的调度1553B总线上的各种消息，特别是实现重要数据消息的快速响应，是航天器数据管理系统设计的一个重要内容。

国外对航天器1553B总线通信有较多研究，但是对重要数据消息如何快速响应没有介绍，对消息重要性分级和如何调度没有介绍，即细节技术没有详细说明。

国内现有航天器1553B总线通信主要存在如下问题：大多数航天器对重要数据消息和其他数据消息没有区分优先级，放入同一总线区进行发送，即使少数航天器划分了数据消息的重要性，但是重要数据和非重要数据都使用同一总线RAM区进行消息通信，在实际通信时的重要性是相同的。这样，关键指令等重要数据和遥测信息等非重要数据的重要性一致，如果总线消息调度程序正在处理大量遥测数据，会导致对时间要求较高的指令消息得不到立即响应，严重时会堵塞关键指令的实时传输，影响关键指令的执行。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，针对航天器设备间数据通信的特点，提供了一种基于抢占式策略的1553B总线通信方法，其将重要数据消息设置为高优先级，普通数据消息设置为低优先级，在总线消息发送过程中，高优先级的消息能够抢占低优先级消息的发送，等高优先级消息发送完成后，恢复低优先级消息的发送，保证了重要数据消息的快速响应，而且不影响对时间紧迫性要求不高的普通数据消息的处理。

本发明的技术方案是：一种基于抢占式策略的1553B总线通信方法，包括以下步骤：

步骤一，调用总线初始化模块；

初始化的内容包括：

A.对总线消息块的属性定义；其属性包括：与应用数据相对应的总线消息块类别、总线消息块格式、目的远置终端RT地址、目的远置终端RT子地址、总线消息块的长度和承载应用数据的存储区；

B.将总线消息缓冲区中的所有的总线消息块的地址插入至空闲消息块链表中；

C．对待发送消息块链表进行优先级的定义：第一个待发送消息块链表用于接收关键指令，优先级最高；其余待发送消息块链表优先级递减；待发送消息块链表的数量至少为2个；

步骤二，调用总线消息组织模块；

总线消息组织模块从中央处理单元CTU的应用进程中获取应用数据，并根据应用数据的大小从空闲消息块链表中调取多个总线消息块，将来自应用进程的应用数据拆分后放到多个总线消息块的存储区内，根据应用数据的属性设置总线消息块的属性；将承载应用数据的多个总线消息块的地址插入到应用数据的优先级对应的待发送消息块链表中；

步骤三，调用总线调度模块；

总线调度模块按优先级从高到底的顺序依次收集待发送消息块链表中的总线消息块，根据优先级的类型，优先级最高的总线消息块调用总线B区发送模块，转入步骤四；其余总线消息块调用总线A区发送模块，转入步骤五；

步骤四，调用总线B区发送模块；

总线B区发送模块向RT端发送总线消息块；RT端消息返回后，进入步骤六；由于总线B区发送模块发送总线消息块的存储区中存载的为优先级最高的关键指令，总线B区发送模块在发送时打断总线A区发送模块的发送状态，将关键指令优先发送给RT端,待总线B区发送模块发送完成后再恢复总线A区发送模块继续发送；

步骤五，调用总线A区发送模块；

总线A区发送模块向RT端发送总线消息块；RT端消息返回后，进入步骤六；

步骤六，调用返回消息处理模块；

返回消息处理模块接收来自RT端消息，并将处理后的消息返回给应用进程；并且重新将已完成应用数据发送的总线消息块的地址插入空闲消息块链表中。