FPGA与PowerPC协作：实现高效低成本的1553B通信模块

本文主要探讨了一种基于FPGA的1553B通信模块的设计技术方案，该方案将FPGA与PowerPC芯片巧妙结合，以实现MIL-STD-1553B通信功能。MIL-STD-1553B是一种军用数据总线标准，以其可靠性与确定性在军事应用中占据重要地位。 设计的关键点在于FPGA的硬件实现和系统结构。FPGA作为核心部分，负责1553B总线协议的执行，包括总线控制器（BC）、远程终端（RT）和总线监视器（BM）的功能集成。通过硬件设计，可以灵活地配置不同功能，同时降低了成本并提高了可移植性，相较于专用协议芯片，具有明显优势。 在硬件实现上，系统采用了1553B总线的分析模型，其中BC负责控制数据传输，RT根据命令执行数据接收或发送，而BM则监控数据流。1553B总线的数据交换基于消息机制，使用三种基本的字类型来构建十种消息格式，确保了高效和准确的数据通信。 系统设计上，整体架构图展示了FPGA处理1553B协议和编解码，同时集成了BC、BM和RT的功能，可以根据需求通过软件配置进行切换。PowerPC405EP CPU芯片作为系统的中央处理单元，提供了高性能的RISC处理器、SDRAM控制器、PCI接口等多种功能，支持DMA（直接存储器访问）能力，确保了系统性能和扩展性。 此外，系统还配备了PXI接口，这使得设计具备了与外部设备的连接能力，便于进行通信测试和系统调试。这种集成性和灵活性使得该1553B通信模块适用于多种军用和工业应用环境，满足了实时性和可靠性要求，是现代嵌入式系统设计的重要组成部分。