MIL-STD-1553

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La norme MIL-STD-1553 décrit un bus de communication série largement utilisé en avionique.
Un première version de cette norme fut publiée en 1973.
La version actuelle est la version MIL-STD-1553B, publiée en 1978.
Outre en avionique militaire, ce bus est largement utilisé dans des satellites.

[modifier] Généralité

Un bus "1553" est un bus série.

Il s'agit d'un bus multiplexé dans le temps.
Son support physique est une paire torsadée blindée d'impédance caractéristique de 78 Ohms.
La norme défini deux types de raccordement autorisés : "couplage long stub" ou "couplage direct".
Les raccordements se réalisent à l'aide de transformateurs de couplage.
Le standard défini la présence d'un câble "A" et d'un câble "B" afin d'assurer la redondance
Le codage des informations est réalisé en "Manchester II bi-phase".
Le niveau de tension en sortie de l'émetteur est inférieur à 10V.
La durée d'un bit est de 1µs.
L'entité minimale transmise est de 20 bits : 3 bits de synchronisation (par violation de code), 16 bits de données et un bit de parité.
Le protocole est de type "maitre-esclave" : toute les communications sont initiées par un "bus controler" ou BC; les autres entités connectées sont des "remote terminal" ou RT.
Le BC est souvent l'ordinateur de bord.
Les RT sont les périphériques : instruments ou actionneurs.
31 RT peuvent être connectés sur un bus avec les adresses de 0 à 30. L'adresse 31 est réservé aux messages "broadcast".
Chaque RT est composé de 30 sous-adresses (SA).
Le BC initie le transfert par une commande soit BC-RT (envoi de données au RT ou "receive") soit RT-BC (récupération de données provenant du RT ou "transmit").
Le BC peut aussi initier des transferts RT-RT.
Le BC peut également initier des transferts de type "broadcast", avec un message ciblant tous les RT acceptant le "broacast". Ce type de message permet donc un accès à de multiple RT.
La commande de transfert indique combien de mots, de 16 bits, vont être transmit. Un maximum de 32 mots peuvent être transmit en un échange.
Un mot de statut (ou SW) accompagne chaque échange.
Outre les commandes de transferts, le BC peut émettre des commandes telle que "Synchronize", "Transmiter shutdown", "Build in test", etc.

[modifier] Atouts

Les atouts de ce bus sont:

Il est déterministe
Il est robuste aux perturbations
Il est bien adapté à sa mission dans son environnement d'avionique bien que après 30 ans il commence à monter ses limites en terme de débits et d'adressage.
Il est bien connu par les acteurs de l'électronique spécifique aux avions et engins spatiaux
Il existe une gamme de composants durcis pour l'implanter : câbles, connecteurs, coupleur de bus, transformateurs de couplage, tranceiver, etc. Ces composants sont qualifiés pour des applications militaires ou spatiales. Il supportent une plage de températures étendue et résistent au radiations.
Il existe un manuel définissant les modalités d'implantation, de qualification et de test : MIL-HDBK-1553.
Il existe de nombreux outils de mise au point et de test.
Il existe des noyaux de code VHDL, qualifiés, permettant d'implanter ce protocole dans des FPGA ou des ASIC avec des fonctions d'interface vers l'électronique du RT.

[modifier] Anecdotes

Ce bus est utilisé dans le métro londonien
L'adresse des RT est lue une seule fois lors de leur mise sous tension. Cette règle est la conséquence de pertes d'adresse survenues dans les premières version du bus. Ces pertes d'adresse étaient dues aux vibrations engendrées par l'usage des armes de bord sur des hélicoptères de combat.