基于FPGA的链路通道选择器设计

摘要

针对无人机测控系统数据链多、频段冗余备份的要求,基于FPGA平台设计并实现了一种参数可灵活配置的通道选择器.简述了该通道选择器的实际应用需求,并根据需求构建软件整体框架,划分功能模块,详细阐述各功能模块的实现逻辑.系统共有5路信号与链路通道选择器相连。每次上电后，配置计算机通过CPCI总线给链路通道选择器发送初始化配置指令和基准时间，配置指令用来选择遥控数据的发送通道，基准时间用来给FPGA校时，链路通道选择器收到基准时间后开始自守时。飞控计算机软件采用有令即发，无令不发的工作方式，以一定的规则把接收到的控制指令填充到遥控数据帧中，然后通过RS422接口发送给链路通道选择器。链路通道选择器查找每帧数据的同步头，解析每帧遥控数据的身份信息，然后按照特定的规则重新编码加上时间信息，不同身份信息的遥控数据根据配置指令选择不同的RS422通道进行发送。在系统使用中需要判断各通道的通断状态，对于CPCI总线，配置计算机可以周期读取链路通道选择器的配置指令回报，当读不到回报信息或读到回报信息不正确时可以判定CPCI总线接口故障，可以通过再次发送配置指令来进一步定位故障原因。对于通道选择的三路85422发送接口，链路通道选择器根据配置指令定周期向各频段通道发送遥控数据，如果链路通道选择器在发送周期内未收到飞控计算机串口的遥控数据，默认发送指定格式的遥控空帧，各通道终端通过周期接收遥控数据判断该通道的通断。搭建测试环境,对该选择器的功能进行了测试验证,并通过软件测试了该模块的丢包率.