4.1　总线概述

4.1　总线概述

总线是连接计算机设备（或电子部件）的一组信号线，是传送信息数据的公共通道。在航天器系统中采用总线具有如下优点：

（1）简化了系统结构，降低了系统的复杂度，提高了系统的可靠性。

（2）减少了连线数目，便于电缆布线，减小了体积和重量。

（3）便于系统的扩充、更新和灵活配置，易于实现系统的模块化。

（4）便于接口设计，所有与总线连接的设备均采用类似的接口。

（5）便于设备的软件设计，所有接口的软件就是对不同的接口地址进行操作。

（6）便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。

总线技术在航天器中得到了广泛的应用，根据宇航应用的不同场景需求，可以从功能、传输介质和容错能力等方面对总线进行分类，以满足星载计算机对于不同距离、不同速率、不同终端的通信要求。

从功能层面对总线进行划分，可将总线分为扩展平面总线、数据平面总线、控制平面总线、工作平面总线。

按照传输介质划分，可将总线分为共享总线、交换总线、无线传输总线。

由于恶劣的工作环境，航天计算机对可靠性提出了很高的要求。通常，航天计算机系统是由多个设备通过总线互连组成的。实际工作过程中，总线易受环境因素的干扰，所产生的故障在所有故障中占有较高比例，总线故障对计算机系统的可靠性有很大影响。

星载计算机针对常用的基于变压器、光耦的总线，一般会采用相应的容错机制来避免长距离、大噪声传输中的多位连续错、突发错。典型纠错检错编码包括前向纠错中的突发纠错编码、随机纠错编码、和校验、EDAC校验、CRC校验等，高级容错机制包括拜占庭容错（Byzantine fault tolerance，BFT）等。