SoC验证平台中1553B总线控制器设计

摘要

MIL-STD-1553B是国际公认的航空总线标准,并且其应用已逐步扩展到坦克、舰船、卫星等多个领域,因此开展1553B总线的研究工作对于提升我国国防力量和科技水平具有重大意义。作为1553B的关键技术之一,1553B协议芯片的开发占据举足轻重的地位。随着系统级芯片(SoC)设计技术的发展,在一个SoC上实现对1553B总线系统的智能管理成为可能,但相关的验证难题成为SoC设计流程中的瓶颈。为了解决1553B总线相关组件快速验证的问题,设计了具有1553B总线接口的SoC验证平台,由SoC实现1553B协议中规定的总线控制器(BC)和远程终端(RT)的功能,就可以快速的搭建1553B系统,方便地实现系统仿真验证。其中,总线控制器(BC)是总线上唯一能够执行建立和启动数据传输任务的终端,在1553B系统中起着非常重要的作用。本文针对总线控制器(BC)的功能,在深入研究1553B总线协议的基础上,设计了1553B总线接口中的总线控制器,其负责发送命令、参与数据传输、接收状态响应和监测总线系统。总线控制器配合SoC平台中的CPU实现对1553B总线系统的控制和管理。本文采用系统级语言SystemC在较高抽象层次对硬件进行建模,降低了代码转换的工作量,可以更早的进行软硬件协同验证。本文所设计的总线控制器包括3个主要的模块:AHB/1553B总线桥、1553B协议处理模块、曼彻斯特编解码模块。论文的最后对设计进行了仿真,结果满足1553B协议要求。

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第1章 绪 论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3论文主要研究内容

1.4论文结构

第2章 1553B总线传输协议简介

2.1概述

2.2 1553B总线系统结构

2.3 1553B总线的编码方式

2.4 1553B总线的字格式

2.5 1553B消息间隔和响应时间

2.6 1553B总线传输的消息格式

2.7 1553B总线通讯层次划分

2.8 本章小结

第3章 总线控制器的事务级模型

3.1基于SystemC的事务级建模方法

3.2总线控制器的功能分析与模块划分

3.3总线控制器的事务级模型整体设计

3.4本章小结

第4章 子模块设计及仿真

4.1总线桥模块

4.2编码模块

4.3解码模块

4.4协议处理模块

4.5本章小结

第5章 1553B总线控制器的仿真验证

5.1 SystemC开发环境的配置

5.2 BC到RT传输

5.3 RT到BC传输

5.4 BC到RT广播

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢