0 引言

    依據(jù)GJB289A數(shù)據(jù)總線在國(guó)內(nèi)外使用的情況，其標(biāo)準(zhǔn)GJB289A數(shù)據(jù)總線協(xié)議體系從總線行為、測(cè)試方法及應(yīng)用方案等多個(gè)方面對(duì)總線進(jìn)行了規(guī)約，整個(gè)協(xié)議體系包括9個(gè)協(xié)議文件，其中應(yīng)用協(xié)議為GJBZ 209-2002，主要規(guī)定了數(shù)據(jù)總線的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、終端設(shè)計(jì)及介質(zhì)設(shè)計(jì)等系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳細(xì)內(nèi)容^[1]。

    GJB289A數(shù)據(jù)總線應(yīng)用于航空、航天、彈載、空間站等眾多領(lǐng)域^[2-3]，在總線應(yīng)用過程中，為了解決總線數(shù)據(jù)更新查詢問題，多數(shù)系統(tǒng)采用了改進(jìn)型靜態(tài)總線控制協(xié)議（ISBC）進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該協(xié)議為總線控制提供了一種可靠、實(shí)時(shí)、安全的控制策略^[4-5]?？偩€控制機(jī)制的設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)提高總線通信的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和可靠性有重大意義^[6-7]。

    GJBZ209中對(duì)GJB289A總線協(xié)議進(jìn)行了解釋說明及補(bǔ)充，提供了數(shù)據(jù)字格式及消息格式準(zhǔn)則，并對(duì)總線系統(tǒng)中介質(zhì)設(shè)計(jì)、終端設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行說明，介紹了多路傳輸系統(tǒng)實(shí)例。下面就從系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)設(shè)計(jì)、總線終端設(shè)計(jì)方法、總線控制設(shè)計(jì)和系統(tǒng)性能分析等方面對(duì)總線應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行研究，同時(shí)對(duì)ISBC協(xié)議的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行講解。

1 系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)設(shè)計(jì)

    總線系統(tǒng)拓?fù)湓O(shè)計(jì)取決于總線系統(tǒng)規(guī)模、系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信帶寬和系統(tǒng)安全性需求。若系統(tǒng)規(guī)模超過了單總線所能容納的節(jié)點(diǎn)數(shù)目時(shí)，則需要通過級(jí)聯(lián)總線拓?fù)涞哪Ｊ綄?duì)系統(tǒng)容量進(jìn)行擴(kuò)展。若系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信帶寬要求超過了總線帶寬，則需要采用并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，增加總線帶寬。若系統(tǒng)安全性需求較高，則需要采用增加冗余備份鏈路的方式提高系統(tǒng)可靠性。拓?fù)湓O(shè)計(jì)很大程度上決定了系統(tǒng)的效率、響應(yīng)時(shí)間、可擴(kuò)展性和系統(tǒng)容量，若系統(tǒng)容量、帶寬較小且無特殊需求，一般采用總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，設(shè)備連接與維護(hù)方便，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 終端設(shè)計(jì)方法

    系統(tǒng)中所有終端設(shè)計(jì)均需要在總線通信標(biāo)準(zhǔn)和接口控制文件的雙重規(guī)范下進(jìn)行?？偩€標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了總線接口的電氣特性、編碼標(biāo)準(zhǔn)和消息處理方式，系統(tǒng)接口控制文件規(guī)定了消息的內(nèi)容、消息的屬性和終端對(duì)總線數(shù)據(jù)的處理和響應(yīng)。這兩者的共同作用保證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一致性，如圖2所示。

    在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前充分考慮了系統(tǒng)中所有使用的數(shù)據(jù)通信和系統(tǒng)控制內(nèi)容，并制定出系統(tǒng)接口控制文件。系統(tǒng)接口控制文件對(duì)總線終端的通信子地址、消息長(zhǎng)度、消息頻率、廣播消息和方式命令消息的處理進(jìn)行規(guī)定，所有的終端設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵循系統(tǒng)接口控制文件進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)。系統(tǒng)接口控制文件約定了整個(gè)系統(tǒng)的通信內(nèi)容需求，所以系統(tǒng)接口控制文件設(shè)計(jì)完成后需要在總線仿真系統(tǒng)中進(jìn)行仿真模擬，做大量充分的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、討論，對(duì)不符合系統(tǒng)要求的部分進(jìn)行修改，然后重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多次迭代后方能保證系統(tǒng)接口控制文件中所有項(xiàng)正確無誤。

    系統(tǒng)中所有終端的硬件、軟件和邏輯設(shè)計(jì)均應(yīng)具有可重用性，在不改變?cè)性O(shè)計(jì)的情況下，通過軟件對(duì)寄存器進(jìn)行編程，即可實(shí)現(xiàn)不同的總線角色或不同的終端。所有的終端實(shí)現(xiàn)了功能可編程、遠(yuǎn)程終端地址可編程、遠(yuǎn)程終端子地址控制可編程和方式命令控制可編程。

    系統(tǒng)通信過程中涉及到數(shù)據(jù)消息、系統(tǒng)控制、系統(tǒng)調(diào)度、同步、終端狀態(tài)查詢和數(shù)據(jù)更新狀態(tài)查詢等，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮了總線控制消息在整個(gè)總線通信過程中所占的比例?？偩€系統(tǒng)通信效率是指通信過程中，總線上的數(shù)據(jù)所占用帶寬與總線使用帶寬之間的比值。數(shù)據(jù)更新狀態(tài)查詢頻率決定了消息發(fā)送的延遲，但是數(shù)據(jù)更新狀態(tài)查詢頻率過高會(huì)在很大程度上增加總線負(fù)載，降低總線通信效率。

    系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的總線式拓?fù)洌档拖到y(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性有助于降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度，提高系統(tǒng)的易用性、可維護(hù)性。在總線式拓?fù)淠軌驖M足應(yīng)用需求的情況下，不采用并聯(lián)拓?fù)浠蚣?jí)聯(lián)拓?fù)?，采用并?lián)拓?fù)浠蚣?jí)聯(lián)拓?fù)涫菫榱藵M足系統(tǒng)對(duì)帶寬和總線容量更高的要求。系統(tǒng)采用靜態(tài)總線控制機(jī)制進(jìn)行總線控制器設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)總線控制器使總線控制變得更加復(fù)雜，且在總線控制器切換過程中，必然導(dǎo)致總線通信中斷，影響總線通信穩(wěn)定性，所以不采用動(dòng)態(tài)總線控制機(jī)制。

    系統(tǒng)魯棒性是衡量系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，決定系統(tǒng)魯棒性因素有很多，在GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)中，總線物理傳輸路徑是雙冗余的，這是總線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的提高魯棒性的方法，在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用過程中，有些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)會(huì)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)備份（比如BC節(jié)點(diǎn)），如圖3所示。為提高總線系統(tǒng)魯棒性，系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)要做好邊界處理，防止系統(tǒng)意外崩潰。除此之外，所有終端應(yīng)具備完善、可靠的異常處理機(jī)制，當(dāng)異常發(fā)生時(shí)，應(yīng)能迅速處理異常并恢復(fù)通信。

3 總線控制設(shè)計(jì)

    機(jī)載總線在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)應(yīng)該考慮以下幾點(diǎn)：

    (1)單一鏈路上的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力；

    (2)鏈路的冗余鏈接；

    (3)總線系統(tǒng)的故障終端識(shí)別、隔離和系統(tǒng)重構(gòu)能力；

    (4)物理層滿足高帶寬，傳輸線纜的低延遲特性；

    (5)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議能夠保證消息傳輸延遲的確定性；

    (6)數(shù)據(jù)包大小應(yīng)在首先滿足控制命令和狀態(tài)等短信息的前提下，滿足冗長(zhǎng)消息的傳輸。

    由于機(jī)載總線在設(shè)計(jì)上具備開放性、互可操作性、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性、通信的實(shí)時(shí)性、可靠性以及確定性等特點(diǎn)，使得在航空電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、投運(yùn)和檢修維護(hù)上更加方便。機(jī)載總線具有以下特點(diǎn)：

    (1)節(jié)省硬件數(shù)量與投資；

    (2)節(jié)省安裝和維護(hù)費(fèi)用；

    (3)用戶具有系統(tǒng)的集成的主動(dòng)權(quán)；

    (4)提高了系統(tǒng)的主動(dòng)性和可靠性。

    GJB289A數(shù)據(jù)總線在高層協(xié)議上針對(duì)系統(tǒng)的大小和復(fù)雜程度也存在很大不同，但各種高層協(xié)議的規(guī)定和總線控制方法都有以下原則：

    (1)數(shù)據(jù)流均勻原則。作為總線一切活動(dòng)的控制者，BC必須綜合考慮所有的數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)于不同頻率產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，按照流量進(jìn)行合理的控制安排，尤其是對(duì)于一些多級(jí)總線結(jié)構(gòu)需要經(jīng)過數(shù)層系統(tǒng)下傳輸數(shù)據(jù)的總線系統(tǒng)，應(yīng)該以較均勻的數(shù)據(jù)流避免給數(shù)傳系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān)，造成總線過載。

    (2)終端兼顧原則?？偩€上的終端大多數(shù)工作在實(shí)時(shí)工作狀態(tài)中，尤其對(duì)于終端對(duì)時(shí)間要求比較嚴(yán)格的設(shè)備，通信的暢通和及時(shí)是至關(guān)重要的，因而必須按照各終端的最小要求頻率制訂高層通信協(xié)議，總線控制則要按照各個(gè)終端的通信頻率安排好通信周期。

    (3)可靠性原則。GJB289A的可靠性措施保證了整個(gè)系統(tǒng)安全有效的進(jìn)行工作。但在總線控制中，能否用好協(xié)議提供的可靠性措施，是提高總線系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。

    (4)統(tǒng)一處理原則?？偩€控制必須考慮到可實(shí)現(xiàn)性和實(shí)現(xiàn)處理的統(tǒng)一性，在實(shí)際中，過多的特殊要求將給總線的控制帶來麻煩，如各終端的數(shù)據(jù)包大小都有各自的要求，如果滿足所有終端的要求，必將使高層協(xié)議極為復(fù)雜。規(guī)定統(tǒng)一、合適的數(shù)據(jù)包大小，讓所有終端都按此進(jìn)行通信，將對(duì)總線處理和后續(xù)的其他工作帶來方便，這也是在設(shè)計(jì)高層協(xié)議中必須考慮的。

    (5)避免沖突原則?？偩€控制必須考慮到各終端的響應(yīng)及處理，因而在安排通信時(shí)，應(yīng)避免對(duì)同一個(gè)終端地址安排連續(xù)的總線消息(針對(duì)同一子地址的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸消息除外)?？偩€控制要給予同一個(gè)終端地址足夠的消息響應(yīng)處理時(shí)間，采用合理安全的數(shù)據(jù)傳輸和讀寫操作握手機(jī)制。

    各種高層協(xié)議的規(guī)定和總線控制方法都是為了提高GJB289A數(shù)據(jù)總線的利用率，提供穩(wěn)定的、安全的、可靠性的多路數(shù)據(jù)傳輸總線，總線控制器能夠展開合理的差錯(cuò)控制措施和特有的方式命令調(diào)度保證各個(gè)遠(yuǎn)程終端在總線控制器的作用下完成數(shù)據(jù)的傳輸，并保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴?/p>

    根據(jù)以上的總線控制原則，總線控制可以有多種靈活的方法?？偩€控制的設(shè)計(jì)十分靈活，只要可行、可靠，都是適用的。下面根據(jù)應(yīng)用背景介紹一種總線控制方法。

    有些總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為單一，終端數(shù)量較少，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)種類不多，總線上消息活動(dòng)不是很頻繁，總線控制便可以在單活動(dòng)區(qū)下進(jìn)行。根據(jù)各終端的數(shù)據(jù)通信頻率，定義一個(gè)大的輪詢周期。對(duì)某個(gè)終端的消息安排可以直接在一個(gè)周期內(nèi)，不必考慮其他終端。同時(shí)可以在該周期結(jié)束后直接進(jìn)行處理，并按協(xié)議繼續(xù)對(duì)該終端安排消息活動(dòng)，依次對(duì)各個(gè)終端進(jìn)行如上處理后，便完成一次輪詢。輪詢的時(shí)間周期需要靠軟件控制好。

    如果有終端要求的頻率較高，可以在大的輪詢周期內(nèi)多安排幾次，如圖4所示，整個(gè)輪詢周期為1 s，其中終端2為較高數(shù)據(jù)率終端，因而可以在總的周期內(nèi)安排2次服務(wù)。

    這種方式的優(yōu)點(diǎn)是控制流程簡(jiǎn)單，避免了軟件的可靠性問題。該種方式針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流量不大的情況，總線消息的安排不需要提前寫入消息塊中，可以動(dòng)態(tài)的方式進(jìn)行安排，如果功能較多，可以采用主、次周期的方式。示意圖如圖5所示。

4 ISBC協(xié)議

4.1 ISBC協(xié)議概述

    在航空電子綜合系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)消息傳輸?shù)淖钪匾膮?shù)之一是該消息的允許延遲時(shí)間。延遲時(shí)間定義為數(shù)據(jù)從消息源產(chǎn)生的瞬間到接收端可獲取數(shù)據(jù)所經(jīng)歷的時(shí)間總量。確定一個(gè)消息的傳輸速率，取決于它的延遲時(shí)間，而不是它的產(chǎn)生（或更新）速率。

    總線控制器（BC）是總線上的重要組成?？偩€上所有消息的傳輸都由BC來激勵(lì)和控制，是總線進(jìn)行通信的開關(guān)。為了處理非周期消息，在總線上必須對(duì)BC原有的靜態(tài)總線控制協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的協(xié)議稱為ISBC（刷新數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制），其特點(diǎn)為：

    (1)僅當(dāng)消息被更新后才進(jìn)行傳輸，其工作機(jī)理為更新檢測(cè)傳輸（UPD&T）；

    (2)消息傳輸周期是變化的。一個(gè)周期消息完成后立即開始新的周期，即大周期和小周期是可變的；

    (3)總線控制器根據(jù)各消息塊的延遲時(shí)間要求按照事先定義的速率向各個(gè)RT發(fā)送方式指令并讀取矢量字。BC將根據(jù)矢量字的置位情況來判斷是否有新的消息產(chǎn)生，如果矢量字的某一位置1說明有新的消息產(chǎn)生，則BC按照總線表在要傳輸此消息時(shí)便組織此消息的傳輸；否則便不組織此消息的傳輸。在消息塊被傳輸之后，遠(yuǎn)程終端復(fù)位矢量字中的相應(yīng)位，當(dāng)有新數(shù)據(jù)塊產(chǎn)生時(shí)，遠(yuǎn)程終端置位矢量字中的相應(yīng)位。

    采用可變化傳輸周期的模式既能保證具有最長(zhǎng)的最大延遲時(shí)間的消息的實(shí)施傳輸，也能保證具有最短最大延遲時(shí)間的消息的實(shí)時(shí)傳輸。另一方面，這一協(xié)議適用于既有同步傳輸又有異步傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。這一協(xié)議的應(yīng)用降低了通信系統(tǒng)的負(fù)載和平均延遲時(shí)間，大大改善了子系統(tǒng)的性能。

    具有遵守ISBC協(xié)議能力的RT，其每一個(gè)子地址在用于該RT的專用矢量字中皆有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的位，用于表示該子地址的消息數(shù)據(jù)的更新狀態(tài)，矢量字的最低比特位（bit 15）與子地址#1相對(duì)應(yīng)，最高比特位（bit 0）與子地址#16相對(duì)應(yīng)。

    實(shí)際上，RT的輸出子地址的個(gè)數(shù)最多可達(dá)30，只有子地址1-16可使用ISBC協(xié)議。輸出過程如下：

    (1)子系統(tǒng)將消息塊放入共享存儲(chǔ)器，如果該消息塊的子地址在子地址#1--#16的范圍內(nèi)，則與該子地址對(duì)應(yīng)的矢量字位將被置位為1；

    (2)BC使用“發(fā)送矢量字”方式指令查詢終端RT；

    (3)RT向BC傳送其矢量字；

    (4)BC在根據(jù)總線表控制執(zhí)行總線數(shù)據(jù)消息傳遞的過程中，檢查與總線表指令相關(guān)的RT矢量字的對(duì)應(yīng)位，如果該位已被置為1，BC則將組織該RT發(fā)送更新消息，同時(shí)該位被復(fù)位。

    如果傳輸數(shù)據(jù)是由BC產(chǎn)生的，BC只需檢查該數(shù)據(jù)塊是否刷新，如果數(shù)據(jù)被刷新，該消息即被組織發(fā)送。

4.2 ISBC傳輸模式

    ISBC（刷新數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制）是改進(jìn)的靜態(tài)總線控制器協(xié)議，僅傳輸刷新消息。該機(jī)制用于以下幾種傳輸模式：

    (1)RT產(chǎn)生的數(shù)據(jù)：RT—BC，RT—RT；

    (2)BC產(chǎn)生的數(shù)據(jù)：BC—RT。

    若RT遵守ISBC協(xié)議，其每一個(gè)子地址在用于該RT的專用矢量字中皆有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的位，用于表示該子地址的消息數(shù)據(jù)的更新狀態(tài)，矢量字的最低比特位（bit 0）與子地址#1相對(duì)應(yīng)，最高比特位（bit 15）與子地址#16相對(duì)應(yīng)。

    RT的輸出子地址的個(gè)數(shù)最多可達(dá)30，只有子地址1-16可使用ISBC協(xié)議。輸出過程如下：

    (1)子系統(tǒng)將消息塊放入MBI雙口共享存儲(chǔ)器，如果該消息塊的子地址在子地址#1--#16的范圍內(nèi)，則與該子地址對(duì)應(yīng)的矢量字位將被置位為1；

    (2)BC使用“發(fā)送矢量字”方式指令查詢終端RT；

    (3)RT向BC傳送其矢量字；

    (4)BC在根據(jù)總線表控制執(zhí)行總線數(shù)據(jù)消息傳遞的過程中，檢查與總線表指令相關(guān)的RT矢量字的對(duì)應(yīng)位，如果該位已被置為1，BC則將組織該RT發(fā)送更新消息，同時(shí)該位被復(fù)位。

    如果傳輸數(shù)據(jù)是由BC產(chǎn)生的，BC只需檢查該數(shù)據(jù)塊是否刷新，如果數(shù)據(jù)被刷新，相關(guān)命令即被使能，該消息即被組織發(fā)送。

4.3 ISBC協(xié)議通信延時(shí)分析

    總線延遲與總線系統(tǒng)調(diào)度有關(guān)，由于本系統(tǒng)中采用了ISBC協(xié)議來進(jìn)行調(diào)度，所以總線中的延時(shí)與消息類型有關(guān)。數(shù)據(jù)在總線上傳輸?shù)难訒r(shí)主要包含：應(yīng)用層與驅(qū)動(dòng)層間數(shù)據(jù)延時(shí)、驅(qū)動(dòng)層與傳輸層間數(shù)據(jù)延時(shí)，傳輸層與物理層間數(shù)據(jù)延時(shí)。數(shù)據(jù)在一個(gè)完整的單向傳輸過程中歷經(jīng)兩次延時(shí)過程，延時(shí)過程示意圖如圖6所示。

    由調(diào)度策略引起的延時(shí)包含獲取矢量字延時(shí)、命令發(fā)送延時(shí)。

    BC→RT的消息延時(shí)主要由發(fā)送子系統(tǒng)主機(jī)與BC終端間數(shù)據(jù)交互延時(shí)、命令調(diào)度延時(shí)、發(fā)送終端發(fā)送消息延時(shí)、數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)、接收終端接收消息延時(shí)、接收子系統(tǒng)主機(jī)與RT終端數(shù)據(jù)交互延時(shí)組成。

    RT→BC的消息延時(shí)主要由BC命令調(diào)度延時(shí)、終端發(fā)送消息延時(shí)、消息傳輸延時(shí)、BC接收消息延時(shí)、子系統(tǒng)主機(jī)與BC終端數(shù)據(jù)交互延時(shí)組成。

    RT→RT消息延時(shí)由命令調(diào)度延時(shí)、子系統(tǒng)與發(fā)送RT終端數(shù)據(jù)交互延時(shí)，發(fā)送消息延時(shí)、傳輸延時(shí)、接收消息延時(shí)、子系統(tǒng)與接收RT終端數(shù)據(jù)交互延時(shí)組成，矢量字延時(shí)包含于命令調(diào)度延時(shí)之中。

    綜合系統(tǒng)的特性，決定采用標(biāo)準(zhǔn)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這種總線具有適合于對(duì)總線可靠性要求不高的系統(tǒng)，本系統(tǒng)用于進(jìn)行系統(tǒng)傳輸驗(yàn)證和新的總線系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)，對(duì)總線系統(tǒng)可靠性沒有特別的要求。標(biāo)準(zhǔn)總線的傳輸控制較為簡(jiǎn)單，系統(tǒng)傳輸故障率較低，適合本系統(tǒng)使用。

5 系統(tǒng)性能分析

    系統(tǒng)負(fù)載和效率測(cè)試分析的基本思想為：總線負(fù)載為總線時(shí)間中已使用總線時(shí)間所占用的比率，因?yàn)榭偩€中的通信速率為2 Mb/s，所以每一位數(shù)據(jù)所占用的時(shí)間為500 ns，已使用總線時(shí)間等效于單位時(shí)間(1 s)內(nèi)總線上指令字、狀態(tài)字和數(shù)據(jù)字所傳輸位數(shù)總和?？偩€負(fù)載即：((單位時(shí)間(1 s)內(nèi)總線上數(shù)據(jù)位數(shù)/2000000)×100）%。示意圖如圖7所示。

    數(shù)據(jù)總線負(fù)載和總線效率是衡量一個(gè)總線系統(tǒng)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)?？偩€負(fù)載反映了總線中數(shù)據(jù)吞吐量，總線效率反映了總線中理想數(shù)據(jù)吞吐量與實(shí)際數(shù)據(jù)吞吐量之間的比例關(guān)系。總線系統(tǒng)通信過程中涉及到數(shù)據(jù)消息、系統(tǒng)控制、系統(tǒng)調(diào)度、同步、終端狀態(tài)查詢和數(shù)據(jù)更新狀態(tài)查詢等，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮總線控制消息在整個(gè)總線通信過程中所占的比例。數(shù)據(jù)更新狀態(tài)查詢頻率決定了消息發(fā)送的延遲，但是數(shù)據(jù)更新狀態(tài)查詢頻率過高會(huì)很大程度上增加總線負(fù)載，降低總線通信效率，所以在總線設(shè)計(jì)時(shí)，需要平衡總線延遲與總線負(fù)載間的關(guān)系，使系統(tǒng)達(dá)到最佳通信狀態(tài)。

6 總結(jié)

    本文對(duì)GJB289A總線應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行了分析，主要研究了其系統(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)設(shè)計(jì)、終端設(shè)計(jì)方法、總線控制技術(shù)、系統(tǒng)性能分析和應(yīng)用及ISBC協(xié)議。ISBC協(xié)議適用于基于查詢總線調(diào)度策略的GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)傳輸控制機(jī)制，降低了總線消息延遲，增強(qiáng)了總線的使用率。該協(xié)議目前已被使用在多個(gè)領(lǐng)域GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)中。通過對(duì)ISBC協(xié)議的應(yīng)用進(jìn)行研究，可更加深入地對(duì)總線系統(tǒng)控制機(jī)制進(jìn)行理解，可優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為GJB289A數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

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