【摘要】：隨著航天事業(yè)的快速發(fā)展,飛機(jī)內(nèi)設(shè)備數(shù)量不斷增加,連線系統(tǒng)更加復(fù)雜,利用普通電纜進(jìn)行連接的方式,已經(jīng)不能滿足信息實(shí)時性及可靠性等要求。因此,美國提出一種信號多路傳輸方式,發(fā)布MIL-STD-1553B總線協(xié)議。1553B總線采用雙余度總線系統(tǒng),使飛機(jī)上數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫酱蠓忍嵘?553B通訊系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分就是接口芯片,因此,對1553B接口進(jìn)行研究設(shè)計(jì)有很大意義。本文深入分析JBU64843芯片的功能規(guī)范,根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)BC(Bus Controller,總線控制器)和RT(Remote Terminal,遠(yuǎn)程終端)兩種模式的1553B總線接口。設(shè)計(jì)雙緩沖數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)BC和RT的存儲器管理,消息傳輸失敗時自動切換到冗余總線,通過中斷向CPU傳送信息,加快錯誤消息的處理速度;針對不同的消息傳輸格式,使用查找表機(jī)制,提高對消息塊的尋址速度;采用狀態(tài)機(jī)控制邏輯,設(shè)計(jì)協(xié)議分析單元,對MIL-STD-1553B協(xié)議進(jìn)行分析;為了減輕CPU的負(fù)擔(dān),設(shè)計(jì)幀自動重復(fù)模式,BC可以自動處理多幀消息;實(shí)現(xiàn)RT的循環(huán)緩沖結(jié)構(gòu),通過編程對消息塊的容量進(jìn)行設(shè)置,適用于不同數(shù)據(jù)量的消息傳輸。設(shè)計(jì)中包含的功能均與JBU64843芯片兼容。本文用Verilog HDL編程語言,對1553B總線接口進(jìn)行RTL建模,構(gòu)建一個BC、三個RT的1553B總線系統(tǒng),對其進(jìn)行功能驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明BC和RT、RT和RT之間能夠?qū)崿F(xiàn)基本的數(shù)據(jù)傳輸、廣播格式以及多種方式命令,其中方式命令包括返回上一狀態(tài)字、返回上一命令字、復(fù)位遠(yuǎn)程終端等;實(shí)現(xiàn)命令堆棧溢出、RT循環(huán)緩沖溢出、BC幀結(jié)束、消息結(jié)束等多種中斷�？梢詸z測出響應(yīng)時間有效性、字計(jì)數(shù)、奇偶校驗(yàn),以及各種消息傳送錯誤。
【圖文】：

圖 4-2 1553B 總線接口激勵針對不同的消息傳輸格式及中斷功能，對 BC 和 RT 中的共享 RAM 器進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的初始化，將在后面進(jìn)行詳細(xì)闡述。驗(yàn)證 DUT（r Test，待測設(shè)計(jì)）中 BC 和 RT、RT 和 RT 之間的消息傳輸是STD-1553B 總線協(xié)議規(guī)范�；鞠⒏袷降墓δ茯�(yàn)證 共享 RAM 初始化BC 共享 RAM 中主要對命令堆棧指針、消息數(shù)量、消息塊地址、B數(shù)據(jù)字等進(jìn)行初始化，RT 共享 RAM 中對命令堆棧指針（Stack Poi表（Lookup Table）、數(shù)據(jù)塊地址（Data Block Addr）、數(shù)據(jù)字（data初始化。對 BCtoRT、RTtoBC、RTtoRT、BCtoRT（broadcast）以及 Radcast）這幾種基本的消息格式中三個數(shù)據(jù)字（16’h0001，16’h003）的傳輸過程進(jìn)行驗(yàn)證。

圖 4-8 BC 存儲器管理4.2.3.2 RTtoBC其他幾種基本消息格式與 BCtoRT 執(zhí)行過程基本一致，主要在存儲器管理模塊有較大區(qū)別。因此以下幾種消息格式均只對 BC 和 RT 存儲器管理模塊不同之處進(jìn)行討論。BC 存儲器管理控制模塊從消息塊 0 首地址 0108 中得到 BC 控制字 0000；地址加 1 后（0109），從中得到 BC 命令字 0C23，，圖 4-9 中放大部分為存儲器讀取數(shù)據(jù)操作，與 BCtoRT 操作基本一致，不再詳細(xì)討論。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V247;TP336

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本文編號：2620605