【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，車(chē)輛中的電子系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，功能越來(lái)越多，各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換也相應(yīng)地變多，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性提出了更高的要求。為了減少布線(xiàn)復(fù)雜度、提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和可靠性、降低成本，提高系統(tǒng)的整體性能，本課題采用MIL-STD-1553B總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛電子系統(tǒng)的內(nèi)部通信。利用總線(xiàn)技術(shù)減少硬件資源（尤其是傳感器數(shù)量），降低系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度，提高系統(tǒng)擴(kuò)展的靈活性。該總線(xiàn)最早用于航空、艦艇、軍車(chē)等軍用領(lǐng)域，現(xiàn)在還應(yīng)用在工業(yè)和商業(yè)項(xiàng)目中，比如產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)、汽車(chē)等。 本文比較了MIL-STD-1553B總線(xiàn)接口的各種實(shí)現(xiàn)方案，對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和研究，提出了基于FPGA的嵌入Nios II軟核的SOPC設(shè)計(jì)方案。課題中利用Altera公司的FPGA和verilog實(shí)現(xiàn)符合1553B標(biāo)準(zhǔn)的曼徹斯特碼編碼和解碼方案，并搭建了SOPC的軟硬件平臺(tái)，采用Nios II處理器控制曼徹斯特碼編解碼器，實(shí)現(xiàn)消息的發(fā)送、接收和存儲(chǔ)。本課題硬件上采用了Cyclone II系列FPGA的EP2C5Q208C8N芯片，以其為核心的開(kāi)發(fā)板硬件資源包含了：1MbEPCS1、8MB SDRAM、2MB Flash、 JTAG、 UART、 USB、 LCD等。在該FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了Nios II CPU軟核、曼徹斯特碼編碼器、解碼器、PLL等硬件邏輯。Altera公司的Quartus II提供了完善的SOPC設(shè)計(jì)方案。課題中在搭建完硬件平臺(tái)后利用Nios II IDE進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。課題選用uc/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的硬件特性，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)亩ㄖ疲�，再結(jié)合Nios II CPU的軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)1553B總線(xiàn)上的信號(hào)處理，通過(guò)軟件的方式實(shí)現(xiàn)了BC、RT的接口功能。 國(guó)外的1553B板卡或?qū)Ｓ脜f(xié)議處理芯片價(jià)格昂貴，而且購(gòu)買(mǎi)和使用上受到限制。如果自主開(kāi)發(fā)1553B相關(guān)產(chǎn)品，就能有效降低產(chǎn)品成本并擺脫受制于外國(guó)的局面。與采用1553B板卡、MCU+專(zhuān)用協(xié)議處理芯片、MCU+FPGA方案相比，該方案在成本、集成度、系統(tǒng)體積、功耗、靈活性上有較大的優(yōu)勢(shì)，而且為自主設(shè)計(jì)1553B專(zhuān)用協(xié)議處理芯片做了技術(shù)的前期準(zhǔn)備。
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：TP334.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2642325