發(fā)布時間：2020-04-27 13:53

【摘要】：隨著計算機和微電子技術的快速發(fā)展，車輛中的電子系統(tǒng)越來越復雜，功能越來越多，各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換也相應地變多，對系統(tǒng)的實時性和可靠性提出了更高的要求。為了減少布線復雜度、提高系統(tǒng)實時性和可靠性、降低成本，提高系統(tǒng)的整體性能，本課題采用MIL-STD-1553B總線實現(xiàn)車輛電子系統(tǒng)的內部通信。利用總線技術減少硬件資源（尤其是傳感器數(shù)量），降低系統(tǒng)的開發(fā)難度，提高系統(tǒng)擴展的靈活性。該總線最早用于航空、艦艇、軍車等軍用領域，現(xiàn)在還應用在工業(yè)和商業(yè)項目中，比如產品生產線、汽車等。 本文比較了MIL-STD-1553B總線接口的各種實現(xiàn)方案，對其中的關鍵技術進行了分析和研究，提出了基于FPGA的嵌入Nios II軟核的SOPC設計方案。課題中利用Altera公司的FPGA和verilog實現(xiàn)符合1553B標準的曼徹斯特碼編碼和解碼方案，并搭建了SOPC的軟硬件平臺，采用Nios II處理器控制曼徹斯特碼編解碼器，實現(xiàn)消息的發(fā)送、接收和存儲。本課題硬件上采用了Cyclone II系列FPGA的EP2C5Q208C8N芯片，以其為核心的開發(fā)板硬件資源包含了：1MbEPCS1、8MB SDRAM、2MB Flash、 JTAG、 UART、 USB、 LCD等。在該FPGA開發(fā)平臺上實現(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設計方案。課題中在搭建完硬件平臺后利用Nios II IDE進行軟件開發(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，對該系統(tǒng)進行了適當?shù)亩ㄖ疲俳Y合Nios II CPU的軟件編程實現(xiàn)對1553B總線上的信號處理，通過軟件的方式實現(xiàn)了BC、RT的接口功能。 國外的1553B板卡或專用協(xié)議處理芯片價格昂貴，而且購買和使用上受到限制。如果自主開發(fā)1553B相關產品，就能有效降低產品成本并擺脫受制于外國的局面。與采用1553B板卡、MCU+專用協(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，而且為自主設計1553B專用協(xié)議處理芯片做了技術的前期準備。
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TP334.7

【參考文獻】

相關期刊論文 前9條

1 張鳴瑞;1553B數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)目煽啃訹J];北京航空航天大學學報;1990年01期

2 孫新，林其偉;相關編碼──提高測井電纜傳輸速率的有效途徑[J];測井技術;1995年02期

3 李宗金;1553B總線系統(tǒng)的技術指標分析[J];電訊技術;1998年04期

4 顧驤,周東,田忠;用于1553總線控制器的存儲管理單元設計[J];電子科技大學學報;2003年03期

5 熊華鋼;1553B總線通信技術的應用與發(fā)展[J];電子技術應用;1997年08期

6 于德鳳;車輛電子學技術在坦克裝甲車輛上的應用[J];國外坦克;2005年05期

7 孫旭光;1553B總線系統(tǒng)的可靠性機制[J];系統(tǒng)工程與電子技術;1991年03期

8 梁君,熊華鋼;1553B與CAN總線的互連[J];遙測遙控;2003年05期

9 殷偉鳳,李國勝;軟核處理器Nios系統(tǒng)中斷實現(xiàn)機制[J];浙江萬里學院學報;2004年02期

本文編號：2642325