本文選題：AFDX + RS-422　； 參考：《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：傳統(tǒng)航空數(shù)據(jù)總線由于傳輸電纜重量重、傳輸速度不高、造價昂貴等缺點已經(jīng)無法滿足新型飛機的需求,因此ARINC664規(guī)范提出了一種新型航空數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),即航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)(AFDX)。但是,由于目前飛機上仍然存在許多使用RS-422和CAN總線的機載設(shè)備,如何將這些機載設(shè)備接入AFDX主干網(wǎng)絡(luò),完成與AFDX主干網(wǎng)絡(luò)的交互,是目前研究AFDX總線的一個重要問題。本文在研究了RS-422、CAN和AFDX總線協(xié)議的基礎(chǔ)上,研制了一種基于FPGA的多總線接口適配單元,其主要用于解決飛機上使用RS-422和CAN總線的機載設(shè)備與AFDX主干網(wǎng)絡(luò)交互的問題,完成了RS-422/CAN與AFDX協(xié)議信號之間的雙向轉(zhuǎn)換。在多總線接口適配單元的硬件設(shè)計中,本文選用Xilinx公司的Spartan 6作為核心芯片,并選用LXT973、CTM8251LAT和MAX3283/MAX3295作為AFDX、CAN和RS-422的物理層芯片,完成三者與核心芯片F(xiàn)PGA之間的信息交換任務(wù)。同時,使用硬件語言完成了CAN總線控制器IP核的設(shè)計,實現(xiàn)了CAN與AFDX總線協(xié)議信號交換任務(wù)中CAN總線的控制與解析。在軟件設(shè)計中,本文在FPGA內(nèi)部搭載了MicroBlaze處理器,選用AXI總線作為外部設(shè)備的接口總線,并使用Xilkernel操作系統(tǒng)作為軟件處理平臺,詳細闡述了多總線接口適配單元軟件系統(tǒng)的搭建、驅(qū)動程序和信號轉(zhuǎn)換主程序的設(shè)計。本文設(shè)計的多總線接口適配單元結(jié)合硬件和軟件完成了AFDX總線從應(yīng)用層至物理層的基本協(xié)議任務(wù),并實現(xiàn)了RS-422/CAN與AFDX總線之間的協(xié)議信號轉(zhuǎn)換。最后,通過實驗對多總線接口適配單元的功能進行了測試,證明了其可行性。
[Abstract]:Because of the heavy weight of transmission cable, low transmission speed and expensive cost, the traditional aeronautical data bus can no longer meet the requirements of new aircraft, so ARINC664 proposes a new aeronautical data network standard. Avionics full Duplex switched Ethernet (AFDX). However, there are still many airborne equipments using RS-422 and can bus on the aircraft at present. How to connect these airborne equipments into the AFDX backbone network and complete the interaction with the AFDX backbone network is an important problem in the research of AFDX bus. Based on the research of RS-422 can and AFDX bus protocol, a FPGA based multi-bus interface adaptation unit is developed in this paper, which is mainly used to solve the problem of communication between airborne equipment using RS-422 and can bus and AFDX backbone network. The bidirectional conversion between RS-422 / can and AFDX signal is completed. In the hardware design of multi-bus interface adaptor unit, the Spartan 6 of Xilinx Company is chosen as the core chip, and LXT973C CTM8251LAT and MAX3283 / MAX3295 are selected as the physical layer chips of AFDX can and RS-422 to complete the task of information exchange between them and the core chip FPGA. At the same time, the design of can bus controller IP core is completed by using hardware language, and can bus control and analysis are realized in the task of can and AFDX bus protocol signal exchange. In the software design, this paper carries MicroBlaze processor in FPGA, selects AXI bus as interface bus of external equipment, and uses Xil kernel operating system as software processing platform, and expounds the construction of multi-bus interface adaptation unit software system in detail. Driver and signal conversion main program design. The multi-bus interface adaptor unit designed in this paper combines hardware and software to complete the basic protocol task of AFDX bus from the application layer to the physical layer, and realizes the protocol signal conversion between RS-422% can and AFDX bus. Finally, the function of multi-bus interface adaptor unit is tested by experiment, and the feasibility is proved.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V243

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梅康;陳金鷹;;AFDX端系統(tǒng)通信端口在linux下的實現(xiàn)[J];中國新通信;2013年07期

2 劉曉勝;劉建平;劉博;;基于FPGA的AFDX虛擬鏈路層實現(xiàn)方法[J];計算機工程;2012年19期

3 任立軍;劉威;;RS-422數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計[J];測控技術(shù);2012年04期

4 李大鵬;王世奎;李雯;;AFDX端系統(tǒng)發(fā)送單元的研究與實現(xiàn)[J];航空計算技術(shù);2012年02期

5 吳從中;潘玉靜;田中華;;基于FPGA的CAN控制器軟核的設(shè)計與實現(xiàn)[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報;2011年03期

6 馮源;豆海利;;CAN總線在航空領(lǐng)域應(yīng)用的探討[J];航空工程進展;2011年02期

7 胡辛;李紅軍;曹鬧昌;向新;;航空電子數(shù)據(jù)總線技術(shù)研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2010年14期

8 任向隆;馬捷中;翟正軍;;基于FPGA的AFDX端系統(tǒng)協(xié)議棧虛鏈路層的研究與實現(xiàn)[J];計算機測量與控制;2010年01期

9 鐘杰;何民;王懷勝;鄭力;;AFDX構(gòu)架及協(xié)議分析[J];電訊技術(shù);2010年01期

10 張鳳鳴;褚文奎;樊曉光;萬明;;綜合模塊化航空電子體系結(jié)構(gòu)研究[J];電光與控制;2009年09期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張瀟筱;基于多FPGA的高性能嵌入式計算硬件平臺設(shè)計與應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

2 譚英明;基于FPGA的機器視覺圖像采集硬件系統(tǒng)的研究[D];蘇州大學(xué);2014年

3 潘冰琪;基于FPGA的CAN總線與以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換卡的實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2014年

4 趙城;基于FPGA的CAN總線控制器的研究與設(shè)計[D];揚州大學(xué);2013年

5 崔瑾;SoC芯片中CAN總線控制器的研究與驗證[D];西安電子科技大學(xué);2013年

6 姜麗云;AFDX網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

7 朱偉杰;基于FPGA的高速數(shù)據(jù)傳輸平臺構(gòu)建[D];電子科技大學(xué);2012年

8 朱勤;基于VHDL/FPGA的嵌入式UART的設(shè)計及FPGA驗證[D];蘇州大學(xué);2011年

9 何曄;AFDX航空通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究及FPGA實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

10 潘玉靜;基于FPGA的CAN控制器軟核的設(shè)計與實現(xiàn)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2011年

，

本文編號：2118207