FPGA实现的ARINC429总线通信模块设计与验证

本文主要探讨了基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的ARINC429总线通信模块的研制。ARINC429是一种广泛应用于航空航天领域的串行数据传输标准，对于军事和民用航空电子系统具有重要意义。FPGA作为一种可编程逻辑器件，因其灵活性和高性能在实现复杂通信协议如ARINC429方面显示出巨大潜力。 首先，研究者针对国内外ARINC429总线通信接口模块的现有技术水平，选择了HS-3282和HS-3182这两款专用芯片作为核心组件。HS-3282可能是负责数据发送的控制器，而HS-3182可能是用于接收的数据解析器。通过结合这两种芯片，构建了一个高效、灵活的硬件结构，旨在将ARINC429协议的软核内嵌到FPGA中。 硬件设计部分，文章详细介绍了如何利用FPGA的逻辑资源来实现ARINC429信号的收发功能，包括时钟管理、数据编码解码、握手信号处理等关键环节。同时，为了确保系统的可靠性和一致性，可能还涉及了错误检测和纠正机制，以及适当的隔离和同步策略。 软件开发方面，涉及到对FPGA内部逻辑的编程，以及与上位机（如四川汉宇航空科技有限公司的PCI/PXI-7101 ARINC429板卡）的接口设计。软件开发可能包括配置FPGA的内部逻辑、编写驱动程序以控制数据流，以及处理来自上位机的命令和反馈。 为了验证模块的性能，研究者采用实际的实验方法，将该FPGA基的ARINC429通信模块作为下位机，与上位机通过PCI/PXI-7101板卡连接，进行了总线收发功能的测试。通过时序仿真和实际实验，确认了模块的有效性和一致性，符合ARINC429通信协议的要求。 这篇文章提供了一种将ARINC429通信协议高效集成到FPGA中的方法，不仅展示了FPGA技术在航空航天领域通信模块设计中的应用价值，也为类似协议的硬件实现提供了参考。研究结果表明，这种基于FPGA的ARINC429总线通信模块具有高性能、低功耗和高度可重构的特点，对于简化系统设计、提高通信效率具有显著优势。