1394總線一開始作為實時傳輸高速串行總線,應(yīng)用在電子商業(yè)和航空航天領(lǐng)域,隨著時間發(fā)展,越來越不能滿足航空系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆Ｓ谑荢AE組織對IEEE-1394b總線進行了一些裁剪和限定,有了確定性和可靠性的約束,從而形成了SAE AS5643關(guān)鍵協(xié)議。在速率方面,之前1394總線的最大傳輸速率只能達到400Mbps,本文的設(shè)計是基于光纖接口的AS5643協(xié)議傳輸,速率最大可以達到800Mbps,傳輸介質(zhì)采用多模光纖,將電信號轉(zhuǎn)換為光信號進行數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)速率的提升。本設(shè)計利用FPGA實現(xiàn)AS5643協(xié)議處理模塊,該模塊實現(xiàn)總線協(xié)議的數(shù)據(jù)解析能力。并且用光纖接口代替民用接口,實現(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)計中光纖接口采用的是Finisar公司的光電收發(fā)模塊,經(jīng)過匹配網(wǎng)絡(luò)后的信號交給FPGA處理芯片處理實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)通信。本文重點是利用軟件完成對光纖1394接口卡設(shè)備的驗證方案,用于在地面環(huán)境下對1394總線進行仿真與測試。在接口卡的軟件詳細設(shè)計中,采用從上到下的軟件設(shè)計思想。軟件的設(shè)計主要指的是1394協(xié)議軟件,即包括傳輸層軟件和5643驅(qū)動層軟件。傳輸層屬于硬件驅(qū)動,直接控制芯片寄存器以及提供中斷機制等,它是直接被固化在被測試接口板卡的FLASH芯片中,系統(tǒng)上電復(fù)位后,光纖1394接口卡會自動運行傳輸程序的代碼,不斷查詢上層軟件下達的命令字或者是發(fā)送的數(shù)據(jù),一但查詢到便開始解析并執(zhí)行該命令字,并返回相應(yīng)的響應(yīng)字或者接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)。5643驅(qū)動軟件則駐留于主機,為應(yīng)用程序提供1394的API接口,將要發(fā)送的有效負載搬移至發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū),將應(yīng)用指定的接收消息從接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)搬移至應(yīng)用指定的存儲空間,根據(jù)應(yīng)用的要求獲取5643通信過程中的狀態(tài)信息。經(jīng)過一系列的設(shè)計驗證和測試,光纖接口卡在實驗環(huán)境中已初步實現(xiàn)其功能,總線系統(tǒng)的通信測試穩(wěn)定且可靠,實現(xiàn)了速率為800Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,同時增加了傳輸距離,進而驗證了 AS5643關(guān)鍵協(xié)議在軍事領(lǐng)域的重要性,為未來的發(fā)展提供了更多的可能和途徑。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP334.7
【部分圖文】：

而光纖傳輸能有效地解決銅介質(zhì)傳輸存在的衰減和電磁干擾問題。而且ＡＳ５６４３逡逑協(xié)議也支持光纖作為傳輸介質(zhì)，本次設(shè)計就是基于光纖進行信號傳輸。綜合以上概述逡逑１３９４總線［１３］的具體發(fā)展過程如圖１．１所示。逡逑１逡逑

從驅(qū)動軟件層到事務(wù)層再到鏈路層以及最后到達物理層。在異步事務(wù)中，數(shù)據(jù)消逡逑息需要經(jīng)過事務(wù)層解析過濾才可以達到鏈路層，而實時事務(wù)卻不用經(jīng)過事務(wù)層的處理逡逑直接由鏈路層、物理層達到總線或者子系統(tǒng)主機上。具體的通信機制如圖２．１所示。逡逑驅(qū)動軟件層逡逑總線管理接口邐｜異步事務(wù)接口邐｜等時事務(wù)接口逡逑？ｒＨ逡逑ＣＯ逡逑Ｓ逡逑＼｜／逡逑ｉ，邋ｊｉ邐＼逡逑總線（Ｔｒａｎｓｎｎｓｉ＿ｏｎ逡逑管理知邋＾逡逑｜等時資源逡逑管理器邋＼ｉ邋ＣＫＳ邋｜／邐邋Ｐ１邐邐逡逑ｎ邋ｎ邋＂邐４邋知逡逑￥邐＿邐—ｓ鏈路層逡逑行：ｐ邐＾接收包Ｉ發(fā)送包Ｉ時鐘控制逡逑馨桯邐ｉ逡逑理邐益邐邋邋Ｘ／邐邐逡逑Ｌ邐｜邐１邐｜同步１邐｜編碼解碼逡逑（邐＞邐物理層逡逑＿Ｉｐ邐介質(zhì)接口邋Ｉ邐Ｉ邋ｂｕｓ初始化｜丨信號電平＿逡逑圖２．１邋ＡＳ５６４３協(xié)議總線架構(gòu)逡逑物理層：這一層的主要功能是實現(xiàn)對總線數(shù)據(jù)的仲裁、同步、編碼和解碼、ｂｕｓ逡逑的初始化，輸出一定的信號電平，并且規(guī)定了介質(zhì)接口和電氣特性。逡逑９逡逑

它屬于在橫向模式直接傳輸光信號的光纖。單模光纖運行在ｌＯＯＭ／ｓ或ｌＧ／ｓ的數(shù)逡逑據(jù)速率，傳輸距離至少可以達到５公里，通常情況下，單模光纖主要用于遠程信號傳逡逑輸，其階躍折射率如圖２．５所示。逡逑１４逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 任齊鳳;樓俊榮;賀軼斐;;MIL-1394b總線的確定性[J];航空電子技術(shù);2015年03期

2 姜麗云;蔡葉芳;田澤;夏大鵬;淮治華;;Mil-1394b總線控制權(quán)管理軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[J];計算機技術(shù)與發(fā)展;2015年03期

3 黃建沖;;光纖通信技術(shù)的特點和發(fā)展研究[J];科技風(fēng);2014年12期

4 張陽;解文濤;;智能Mil-1394B總線仿真器的設(shè)計和開發(fā)[J];電子科技;2014年06期

5 詹鵬;;航空高速總線協(xié)議AS5643的FPGA實現(xiàn)[J];電訊技術(shù);2013年08期

6 路后兵;;Xilinx FPGA的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2012年11期

7 李娜;田澤;程國建;;IEEE1394總線的高速網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2011年03期

8 馬貴斌;周國奇;田珂;;軍用數(shù)據(jù)總線技術(shù)發(fā)展綜述[J];電光與控制;2010年06期

9 趙瑩;閆娟娟;鄭錚;;基于IEEE1394的光纖通道技術(shù)[J];航空電子技術(shù);2008年04期

10 林振華;盛磊;;基于嵌入式SoPC的以太網(wǎng)接口設(shè)備[J];今日電子;2007年01期

本文編號：2808118