4.2.1 按功能划分

4.2.1 按功能划分

空间电子系统的信息流层次划分为扩展平面、数据平面、控制平面、工具平面四个逻辑平面。扩展平面用于自定义的信息流传输,数据平面用于高速信息流的板间传输,控制平面用于控制信息流的板间传输,工具平面承载了系统底层状态信息流传输。

1)扩展平面总线

系统内的扩展平面用于为系统内总线提供自定义信号交换平面,系统为扩展平面内的每个模块提供内总线资源用于扩展通信,具有串联型拓扑和总线型拓扑两种结构,星载计算机可根据系统架构选择相应的总线进行自定义信号的交换,如各种自定义的并行总线,可基于低电压差分信号(low voltage differential signaling,LVDS)、异步串口等通信方式实现。

2)数据平面总线

系统内的数据平面用于为系统内的高速数据提供交换平面,系统为数据平面内的每个非交换模块提供内总线资源用于高速通信。高速数据交换一般采用单星型拓扑和双星型拓扑两种结构,两种拓扑结构的区别在于中心节点的数量,双星型拓扑系统中具有两个交换模块(中心节点)互为冗余,交换模块向系统内总线提供足够的交换端口,以满足系统内部各模块的网络化互连需求和扩展需求。常用的数据平面总线包括PCIE、RapidIO总线等。

3)控制平面总线

系统内的控制平面用于为系统内的控制数据提供交换平面,控制平面总线同样具有单星型和双星型的拓扑结构。一般控制平面的中心节点为交换模块,交换模块向系统内总线提供足够的交换端口,以满足系统内部各模块的网络化互连需求和扩展需求。常用的控制平面总线包括SpaceWire总线、PCI总线等。

4)工具平面总线

工具平面定义了空间电子系统底层管理架构,描述了系统配置、传感器管理(信息收集及处理)、故障诊断与恢复的基本方式和内部节点间的通信机制,用于获取和维持系统状态,完成系统底层状态信息流传输。常用的工具平面总线包括1553B总线、CAN总线等。