MIL-STD-1553总线是美国20世纪80年代拟定的第一个军用数据总线规范,它是一种串行的数据总线。该总线规范自拟定后广泛运用于军用飞机、车辆、船只中,并鉴于其高可靠性和灵活性,逐步运用在许多其他机动平台上。
1553B是一种时分制指令/呼应式多路传输数据总线,总线上的一切音讯传输都由总线控制器建议,长途终端对宣布的指令应给予答复(呼应)并履行相关操作。这种办法十分合适集中控制的分布式处理体系。1553B总线通讯体系是由总线控制器、长途终端、总线监控器三部分组成。一个通讯总线上最多可以挂32个长途终端,传输介质选用屏蔽双绞线,对噪声等搅扰有很好的按捺才能。1553B总线的数据传输率为1Mb/s,在一次音讯传输中最多可以传送32个字,一切单次传输的时刻较短,具有很好的实时性。
在MIL-STD-1553总线通讯体系中,总线接口板是体系的要害部分,其间中心部分的接口电路是总线运用中的首要约束要素。在1553B总线得到广泛运用的今日,国内运用1553B总线协议的通讯模块的解决方案多采纳依据进口1553B总线协议芯片来展开相关规划,如UT公司的UTl553B协议芯片、DDC公司的高档协议处理芯片BU-61580等,尽管这些芯片可以完结协议功用,但价格昂贵、灵活性差,这些弱点在必定程度上约束了规划才能,因而提出一种新的依据嵌入式办法完结的1553B数据总线接口逻辑。
1 体系整体规划方案
本文选用Xilinx公司的FPGA芯片作为协议处理中心器材,选用TI公司的TMS320C5510作为主处理器担任接纳FPGA处理过的数据和调度FPGA的具体操作。整体方案的体系结构如图1所示。
图1 体系结构图
1.1 模仿收发部分电路规划
因为1553B总线上传输的是双极性的差分信号,主处理器不能直接接纳来自总线上的数据,所以需求信号调制解调及电平转化电路。
电平转化部分一方面将总线上传输的电平信号转化成规范的CMOS电平供处理器运用,另一方面将处理器宣布的CMOS信号变成总线规范进行传输。模仿收发器部分简略地说便是将单极性曼彻斯特编码和双极性曼彻斯特编码彼此转化。本文选用HOLT公司的HI -1567PSI,它是一款专门为MIL-STD-1553开发的模仿收发器,供电电压为3.3V,经过阻隔变压器连接到总线上。HI-1567PSI是双通道收发器结构,因而要有两个阻隔变压器与其相连接。
1.2 总线接口的数字通讯部分
数字通讯部分是1553B总线接口模块的中心,完结协议数据的收发处理,由可编程逻辑器材Virtex系列芯片和DSP芯片组成。FPGA芯片在模块中起到1553B通道的效果,接纳总线上送来的数据并依据协议进行处理之后送给处理器。FPGA模块中拓荒了满足空间的FIFO存储处理后的数据,当到达必定数量后,主处理器选用中止的办法读取FIFO中的数据。在本文的规划中,为了便于调查试验成果,将DSP接纳到的数据送到串口上进行显现。同样地,DSP即将发送的数据送到FPGA拓荒的另一个FIFO中,当每个数据编码完毕后经过状态机程序发生FIFO信号的时钟读取下一个数据进行编码,所以这儿的FIFO选用的是异步的作业办法。
2 中心模块功用剖析
总线接口模块最首要的部分是FPGA完结的功用,其整体功用如图2所示。
图2 FPGA功用图
FPGA中最重要的部分是发送器和接纳器,现将这两部分的作业进程做扼要剖析。