【摘要】：MIL-STD-1553B總線是一種實時性好、可靠性高、使用靈活的數(shù)據(jù)總線,在各種航空航天綜合電子系統(tǒng)中被廣泛應用。在研制1553B總線產(chǎn)品的過程中,需要對系統(tǒng)和節(jié)點的功能、參數(shù)、可靠性進行嚴格測試,因此功能完備、使用方便的1553B總線測試設備必不可少。1553B總線測試設備的基本構成部件是1553B通信接口控制卡,根據(jù)使用環(huán)境要求,可以設計為單板結構、USB接口的獨立模塊或者基于臺式PC機或便攜式計算機的嵌入式板卡等多種形式。本文根據(jù)實際應用要求,設計了一款應用于工控機平臺、符合PCI接口規(guī)范、具有BC/RT/MT多種功能模式的1553B通信接口卡。本文首先系統(tǒng)研究了1553B總線協(xié)議的相關內(nèi)容,包括:編碼格式、字格式、消息傳輸機制、硬件特性等,并對1553B專用接口電路BU-61580進行了研究,討論了其軟硬件設計特點;接著對PCI總線進行了研究分析,掌握了PCI接口板卡在PC機下的基本工作原理。在此基礎上,確定了該1553B通信接口卡的總體設計方案,以集成化接口電路BU-61580和PCI9054為核心,采用CPLD邏輯電路,實現(xiàn)PCI橋接芯片與1553B總線接口電路的邏輯控制,以簡化1553B通信接口卡的硬件設計,提高產(chǎn)品可靠性;之后進行了電路板的原理圖設計和PCB板設計。硬件設計完成后,進行驅動程序與應用程序的設計。對Windows操作系統(tǒng)內(nèi)核結構以及WDM設備驅動程序原理進行研究,深入剖析了 WDM驅動程序模型的基本框架和運行機理,從驅動程序的初始化、中斷處理、硬件操作以及應用程序接口等多方面,詳細分析了PCI通信卡驅動程序的開發(fā)過程;設計了 MFC框架下的應用程序,完成了BU-61580芯片的初始化和數(shù)據(jù)讀寫例程,編寫了動態(tài)鏈接庫,里面封裝了底層驅動程序。最后對設計的PCI-1553B通信接口卡進行了系統(tǒng)調(diào)試和功能測試,實驗表明,1553B接口卡運行功能正常,技術指標達到了設計要求。本文的創(chuàng)新點是,接口卡硬件采用集成化接口電路設計,保證了實時性和高可靠性,設計也更為簡化;軟件上,動態(tài)鏈接庫的設計極大方便了用戶的二次開發(fā),安全性更強;將BC/RT/MT多功能集成于一體,使用也更為靈活。目前,該1553B通信控制卡已基于工控機平臺,構成地測單元,應用于實際項目。
【圖文】：

西安科技大學碩士學位論文（4）高可靠電氣傳輸：1553B 總線采用電氣屏蔽和總線耦合方式將每個節(jié)安全隔離，減少潛在設備損壞的可能性。（5）實時性好：1553B 總線傳輸碼率為 1Mbit/s，通信單元是基于消息的，多包含 32 個字，傳輸消息短確保消息傳輸?shù)耐暾院蛯崟r性。

過零跳變形式所表示，因此曼徹斯特編碼被認為是一種自定時碼的精確同步是可行的。每一個比特都準確的在一個預先定義時期的編碼方式可以在長時間沒有電平跳變的情況下，，仍然對任意的并且防止在這種情況下同步時鐘信號的丟失，以及防止低通模擬引起的比特錯誤。同時，如果保證傳送的編碼交流信號的直流分繼信號的基線漂移，那么就很容易實現(xiàn)信號的恢復和防止能量的還具有豐富的位定時信息。曼徹斯特碼是通過電平的跳變來對二進制數(shù)據(jù)“0”和“1”進行變對應不同數(shù)據(jù)，實際上有兩種不同的數(shù)據(jù)約定：第一種約定ndrew S. Tanenbaum 等人提出，規(guī)定“0”是由低到高的電平跳變的電平跳變；第二種約定則是在 IEEE 802.4(令牌總線)以及 IEEE，由低到高的電平跳變表示“1”，由高到低的電平跳變表示“0兩種約定在一定范圍內(nèi)均有應用[16]。這里用編碼“01”來表示邏電平到高電平的跳變來表示；用編碼“10”來表示邏輯“1”，平的跳變來表示。曼徹斯特碼Ⅱ型碼傳輸方式如圖 2.1 所示。
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP336

【參考文獻】

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本文編號：2625373