FPGA实现的曼彻斯特编码器设计及MIL-STD-1553B应用

"基于FPGA的曼彻斯特编码器的设计" 本文主要探讨了基于FPGA的曼彻斯特编码器的设计，特别关注了在航空数据总线标准MIL-STD-1553B中的应用。曼彻斯特编码是数据通信中的一种编码方式，尤其适用于这种高可靠性、灵活性的数据总线，它在军事和民用领域都有广泛的应用。 曼彻斯特编码是一种自同步编码，它的特点是每个数据位的中心处有一个电平翻转，这样可以同时提供时钟信息和数据信息，有利于接收端进行同步和解码。在MIL-STD-1553B总线上，数据是以双相曼彻斯特编码的方式传输，编码器的主要任务是将外部输入的并行二进制数据转换为符合1553B协议的串行曼彻斯特码，并附加同步头和奇偶校验位。 本设计涵盖了两个主要部分：并串转换器和曼彻斯特编码器。并串转换器将并行数据转换为串行流，而曼彻斯特编码器则负责按照曼彻斯特编码规则对这些串行数据进行编码。这个设计是基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）实现的，FPGA是一种可编程逻辑器件，可以灵活地配置以满足各种数字电路的需求。 在实施过程中，设计者首先进行了资料收集、方案论证和英文文献翻译，然后深入学习了MIL-STD-1553B总线的规范以及曼彻斯特编码的工作原理。接下来，通过使用硬件描述语言VHDL，设计者在QuartusⅡ软件环境下对FPGA进行了编程，实现了曼彻斯特编码器的功能。在设计过程中，可能涉及到的关键技术包括VHDL编程、FPGA逻辑设计、时序分析和仿真验证。 最后，设计者整理了系统文档，撰写了毕业论文，并准备了答辩。主要参考文献包括关于EDA技术、VHDL设计、FPGA/CPLD设计以及专门针对MIL-STD-1553B总线曼彻斯特码编码器设计的研究论文和实现案例，这些资料为设计提供了理论基础和技术支持。 这个基于FPGA的曼彻斯特编码器设计项目不仅涉及了数字信号处理的基础理论，如曼彻斯特编码和并串转换，还涵盖了高级的FPGA设计和实现技术，以及具体的通信协议应用。对于电子信息工程的学生而言，这是一个很好的实践项目，可以提升其在硬件设计、通信协议理解和嵌入式系统开发等方面的能力。