FPGA实现的1553B总线接口技术研究

"1553B总线接口技术研究及FPGA实现" 1553B总线接口技术是军事标准MIL-STD-1553B的一部分，这是一种集中控制式的双线串行通信协议，常用于航空航天和其他军事系统的数据传输。它具有高可靠性、低延迟和灵活的数据包结构，确保了关键任务系统的稳定运行。1553B总线由控制器（BC）、远程终端（RT）和多功能终端（MT）组成，各自承担不同的通信角色。 本论文由西北工业大学的徐丽清撰写，专业方向为电力电子与电力传动，导师为姬劳，主要探讨了1553B总线接口的FPGA实现。在详细研究了1553B协议及其芯片设计的基础上，论文提出了一个基于FPGA的创新设计方案。FPGA（Field-Programmable Gate Array）因其可编程性和高效能，成为实现1553B接口的理想平台。 设计过程中，采用了自顶向下的设计方法，从总线接口的整体功能出发，将设计分解为各个模块，包括模拟收发器、BC、RT和MT。每个模块都进行了详细的设计和仿真，以确保它们能在FPGA中正确工作。此外，还利用了全数字锁相环技术进行码型转换，以及通用异步收发器UART来增强接口的通用性。 论文中，作者详细描述了FPGA实现的1553B接口逻辑框图、算法流程、引脚分配和部分模块的仿真结果。为了优化资源使用，一些模块进行了复用。设计使用VHDL进行硬件描述，并通过专门的综合工具进行优化，最终在EPIK100 FPGA芯片上成功实现了硬件原型。 为了验证设计的正确性，构建了一个总线接口测试系统，选用TM320LF2407作为主处理器进行自发自收的验证，同时通过RS232串口调试提高测试的可视性。测试结果显示，该设计能够支持BC/RT/MT三种模式的工作，能够处理多种消息格式的传输，并具备强大的错误检测能力。 关键词：MIL-STD-1553B数据总线、总线接口、硬件描述语言VHDL、现场可编程门阵列FPGA、通用异步收发器UART。