基于FPGA和DSP對某型飛機總線系統(tǒng)通訊軟件設計與實現(xiàn)的方法

目前，隨著工藝和技術的進步，集成電路技術的發(fā)展已經(jīng)使得在一個芯片上集成一個可編程系統(tǒng)（Programmable System ON a Chip，PSOC）成為可能。其中，現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array，FPGA）由于其設計靈活、速度快，在數(shù)學專用集成電路的設計中得到廣泛的應用。數(shù)字信號處理（DSP）的理論與實現(xiàn)手段獲得了快速發(fā)展，已成為當代發(fā)展最快的學科之一。由于其高速的處理速度和強大而又靈活的接口與通信能力，在很多領域已經(jīng)得到了廣泛的應用［1］。
　　MILSTD1553B數(shù)據(jù)總線具有雙向輸出特性，實時性和可靠性高，廣泛應用在當代的運輸機和相當數(shù)量的民航客機以及軍用飛機上。
　　1 1553B數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)構成
　　1553B總線系統(tǒng)主要由3部分組成：總線控制器BC；遠程終端RT；數(shù)據(jù)總線D ata Bus。
　　某飛機的總線系統(tǒng)構成如圖1所示。
　　
　　圖中CIP1為BC，CIP2為CIP1備份，其他子系統(tǒng)都是RT，并且此總線系統(tǒng)是雙余度的，兩套總線互為備份。
　　CIP1為通信和信息處理系統(tǒng)；CIP2為通信和信息處理系統(tǒng)備份；DTE為數(shù)據(jù)傳輸設備；INS為慣性導航系統(tǒng)；FDR為飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)；ADC為大氣數(shù)據(jù)計算機；IFU為接口組件；FCC為火控計算機；SMS為外掛管理系統(tǒng)；LRS為激光測距系統(tǒng)。
　　2 1553B數(shù)據(jù)總線通信協(xié)議
　　1553B總線的工作頻率是1 Mb/s 。采用曼徹斯特II碼，半雙工工作方式。主要的硬件部分為總線控制器（BC）、遠端終端（RT）和可選用的總線監(jiān)控器（MT）。一般情況下，這3部分通過1個多路總線接口（MBI）來完成。可把MBI嵌在計算機內(nèi)。該總線有10種消息格式。每個消息至少包含2個字，每個字有16個消息位，1個奇偶校驗位和3個位長的同步頭，所有的消息字都采用曼徹斯特II碼構成。1553B的數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)淖值母袷饺鐖D2所示。
　　
　　1553B數(shù)據(jù)總線用的是指令／響應型通信協(xié)議。他有3種類型的終端，分別為：
　?。?）總線控制器（BC）
　　他是在總線上惟一被安排為執(zhí)行建立和啟動數(shù)據(jù)傳輸任務的終端。
　　（2）遠程終端（RT）
　　他是用戶子系統(tǒng)到數(shù)據(jù)總線上的接口，他在BC的控制下提取數(shù)據(jù)或吸收數(shù)據(jù)。
　?。?）總線監(jiān)控器（MT）
　　他“監(jiān)控”總線上的信息傳輸，以完成對總線上的 數(shù)據(jù)源進行記錄和分析，但他本身不參與總線的通信。