基于ISA总线接口的B码终端卡设计与实现.doc

··《测控技术》XXXX年第XX卷第X期
基于ISA总线接口的B码终端卡设计与实现··
基于ISA总线接口的B码终端卡设计与实现
冯胜民，赵春晖，梁彦，李军伟
(西北工业大学自动化学院，陕西西安710072)
摘要：针对车载设备，传统B码终端存在设备体积大、接线多、不利转运等问题，提出一种基于ISA总线接口的B码终端卡的设计方案，通过ISA总线直接向测控设备监控计算机传输时间信息，减小了设备体积、便于操作、提高了设备可靠性。
关键词：B码终端ISA总线单片机
中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：
DesignandImplementationof
B-codeTerminalCardBasedonISABusInterface
FENGSheng-min,ZHAOChun-hui,LIANGYan,LIJun-wei
(AutomationCollege,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)
Abstract:Forthecar-borneequipments,thetraditionalB-codeterminalshavemanyshortages,suchasbigcubage,morewiringandunfavorabletransshipmentetc.Inordertoresolvetheseproblems,aprojectofB-codeterminalcardbasedonISAbusinterfaceisdesigned,whichdirectlysendtimedatumtosurveillanceandcontrolcomputerbyISAbus.Thepurposesoflesscubage,simpleoperationandhigherreliabilityareobtained.
Keywords:B-Code;Terminal;ISABus;Single-chip

在航天测控领域，为了准确对运动目标位置、速度等参数进行测量，通常沿航迹两侧进行布站，通过对各测站同时观测到的数据进行融合，解算出运动目标的飞行弹道。然而，对相距甚远的各测站设备而言，测量数据要进行融合处理，必须有统一的时间基准[收稿日期：2011－05－12
基金项目：国家自然科学基金资助项目（61074155；61074179）
作者简介：冯胜民(1976-),男,陕西省韩城市人,在读硕士研究生，主要研究方向为雷达数据处理、单片机设计与应用、现代控制理论及应用等；赵春晖(1973-),男,陕西省西安市人,副教授，博士，英国Kingston 大学访问学者，主要研究方向为智能视频处理、无人机图像导航与跟踪等；梁彦(1971-),男,陕西省西安市人,教授，博士，博士生导师，主要研究方向为雷达数据处理、最优估计、信息融合，现代控制理论等；李军伟(1981-),男,河南省商丘市人,在读博士研究生，主要研究方向为信息融合，现代控制理论、飞行仿真等。
]。作为时间统一系统的重要设备，B码终端通过对B码信号的解调、译码，实现向各测站设备提供标准的时间信息和脉冲同步信号。
随着电子技术的发展，测控设备向小型化、机动布站方向发展，对B码终端提出了更高的要求。传统的B码终端设备一般是B码终端箱或B码终端盒，设备体积大；时间信息输出格式一般为20位的BCD码并行数据或异步串行数据[2,3]，输出时间信号接线多，在车辆转运中，易导致接触不良引发设备工作不正常等问题。文献[2]和文献[4]中虽然采用以大规模集成芯片CPLD或单片机作为解码芯片，但仍存在上述问题。
为适应车载设备小型化、机动性强的需要，本文提出一种基于ISA总线[5]接口的B码终端卡的设计方案，以单片机为核心完成B码信号的检测、接收、解调及同步脉冲信号的输出，通过ISA总线直接向监控计算机传输时间信息，达到减小设备体积、便于操作、提高设备可靠性的目的。
1B码信号格式
B码全称是IRIG-B码，它是IRIG时间码的一种，属于串行时间码信号。IRIG时间码共有IRIG-A、B、D、E、G、H六种格式，它们的主要区别是时间码的帧速率不同及包含的时间信息内容不同，其中IRIG-B码应用最广泛。B码帧波形如图1所示。

图1B码帧波形图
时间信息和频率信息包含在B码帧波形中。波形中的每个脉冲称为码元，一帧波形中包含100个码元。码元宽度代表不同的含义：两个连续的8ms脉宽码元称为帧头，帧头给出了当前帧的时间准时参考点；单独8ms脉宽码元称为位置识别标志；5ms脉宽码元表示高电平，2ms脉宽码元表示低电平。如图1所示，时间信息（天、时、分、秒）的各位权值也标注在P3、P2、P1、P0四