結(jié)合主從通信原理和差別延時偵聽總線的方法，整個通信網(wǎng)絡(luò)的運行方式如下：設(shè)某時刻 RS485 總線空閑，LBPCU 為最高級別主處理器，則 LBPCU 監(jiān)聽總線后可發(fā)送三種數(shù)據(jù)：一是向所有 GCU 及 RPDU發(fā)送 Y/N 狀態(tài)詢問指令 cmdY/N， 二是向部分 GCU 及RPDU 發(fā)送數(shù)據(jù)上報指令 cmdk，三是向 RBPCU 發(fā)送數(shù)據(jù)，這三種發(fā)送過程如圖 5 所示。若 LBPCU 發(fā)送了 Y/N 狀態(tài)詢問指令 cmdY/N，則 RBPCU 及 LBPCU均可得知所有 GCU 及 RPDU 是否有數(shù)據(jù)上報要求;若 LBPCU 發(fā)送了數(shù)據(jù)上報指令 cmdk， 該指令中包含需上報數(shù)據(jù)的所有從處理器的地址，這些從處理器進行數(shù)據(jù)輪報，在這個過程中，LBPCU 及 RBPCU 均接收所有數(shù)據(jù)的上報; 若LBPCU向RBPCU發(fā)送了數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)中應(yīng)當(dāng)包含 LBPCU 的工作狀態(tài)。

無論 LBPCU發(fā)送了哪種數(shù)據(jù)，在動作完成后都降低優(yōu)先級，同時RBPCU 提高優(yōu)先級， 此時 RBPCU 的優(yōu)先級變?yōu)樽罡?。此后，?dāng)總線空閑時，則可由 RBPCU 控制總線，其動作方式與 LBPCU 一致。

5 .多處理器 R S 4 8 5 總線的實現(xiàn)

5.1 RS485 總線接口電路的設(shè)計

本文中 RS485 總線終端由 TI 公司的 DSPTMS320F2812 及 RS485 收發(fā)器 SN65HVD11 構(gòu)成。DSP 內(nèi)自帶了 2 個串口模塊 SCIA 和 SCIB，這兩個模塊均有串口接收引腳 SCIRXD 及串口發(fā)送引腳SCITXD。RS485 總線接口電路如圖 6 所示，其中，兩個 SN65HVD11 輸出端 A 端及 B 端均分別連接至RS485 總線 A、 B， 從而形成了總線終端的雙余度接口;SN65HVD11的RE端與DE端并聯(lián)后， 與主處理器DSP的控制信號 485C 相連，構(gòu)成一個半雙工的總線接口，因此在任意時刻，該收發(fā)器只能處于接收狀態(tài)(485C為低電平) 或發(fā)送狀態(tài) (485C 為高電平) ; SN65HVD11的 R 端及 D 端分別與 DSP 的串口模塊接口 SCIRXD及 SCITXD 相連;R1 為 120Ω，是 RS485 總線的匹配電阻，在圖 1 所示的通信網(wǎng)絡(luò)中，僅有 2 個總線接口處需加入該電阻， 以滿足 RS485 總線的阻抗匹配要求;R2 為串口 SCIB 接收端的上拉電阻， 由于 DSP 的該引腳內(nèi)部沒有上拉，需外接上拉電阻保證該引腳在總線空閑時始終為高。需要注意的是，為提高通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，減小 RS485 總線上的共模干擾等問題，需將總線上各個節(jié)點的地線連接起來，形成共同的低阻抗信號地。

5.2 多主通信的軟件設(shè)計

本文中所涉及的 RS485 總線通信網(wǎng)絡(luò)包括 2 個主處理器 LBPCU 及 RBPCU，多個從處理器 RPDU 及GCU。軟件設(shè)計主要包括：主處理器發(fā)送，主處理器接收，主處理器自檢測，從處理器發(fā)送，從處理器接收。由于從處理器不涉及優(yōu)先級改變及總線監(jiān)聽等過程，只是常規(guī)的指令響應(yīng)和數(shù)據(jù)發(fā)送，本文只給出主處理器發(fā)送、接收及自檢測的流程。主處理器發(fā)送數(shù)據(jù)或指令前，需偵聽總線是否空閑，完成一次數(shù)據(jù)或指令發(fā)送后，需修改優(yōu)先級。其軟件流程如圖 7 所示， 圖中 Pri 表示主處理器當(dāng)前的優(yōu)先級，t 為等待時間，其計算方法如式(1)所示。

據(jù)的發(fā)送和接收過程， 串口 SCIB 監(jiān)控串口 SCIA 是否正常，實現(xiàn)通信的自檢測。

串口 SCIB 實現(xiàn)自檢的過程如下：在主處理器發(fā)送數(shù)據(jù)時，串口 SCIB 將串口SCIA 發(fā)送的數(shù)據(jù)讀回，若與發(fā)送的數(shù)據(jù)相同，則表明串口 SCIA 發(fā)送正常;在主處理器接收數(shù)據(jù)時，若串口 SCIB 接收的數(shù)據(jù)與串口 SCIA 相同，則表明串口SCIA 接收正常。自檢測的流程如圖 9 所示。

5.3 實驗結(jié)果

本文利用 DSP 及收發(fā)器構(gòu)成了如圖1 所示的通信網(wǎng)絡(luò)， 并進行了相關(guān)實驗。 圖10為LBPCU的串口SCIA發(fā)送數(shù)據(jù)時，引腳 SCIATXD 及控制信號 485CA 的波形，由圖 10 可知接口電路能夠正常工作。圖 11 為LBPCU 運行時， 串口 SCIA 的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳 SCIATXD及接收引腳 SCIARXD 上的電壓波形，由圖 11 可知，系統(tǒng)運行時沒有發(fā)生總線沖突現(xiàn)象。

.結(jié)束語

本文針對飛機配電系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的要求及 RS485總線的特點，設(shè)計了一套帶有多處理器的 RS485 通信網(wǎng)絡(luò)。文章著重研究了避免 RS485 總線沖突的方法，提出了一種適用于飛機配電系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的避免總線沖突方法，并用實驗驗證了方法的正確性，實驗結(jié)果表明本文設(shè)計的方法能夠?qū)崿F(xiàn)飛機配電系統(tǒng)的通信，并避免總線發(fā)現(xiàn)沖突。該方法同樣適用于其他含有少數(shù)主處理器和多數(shù)從處理結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。