基于MIL_STD_1553B航空总线的PCI板卡设计

摘要

MIL_STD_1553B（飞机内部时分制命令/响应式多路传输数据总线）是一种符合实时性、数据完整可靠性以及系统抗干扰性要求的机载串行多路航空电子总线标准。由美国军方制定，最初被用于航空电子系统，由于其良好的总线传输性能，目前已被广泛应用于不同的军事化平台系统。与此同时，随着计算机总线技术不断更新发展，PCI总线凭借其良好的总线传输、高频工作时钟、即插即用等良好优点，得到了迅速的发展。
　　 进入21世纪以来，随着神舟六号、神舟七号、嫦娥2号等成功发射，我国在航空航天领域中得到了迅速的发展。与此同时，也急需大量的终端设备来进行空空、地空、地地通讯。由于MIL_STD_1553B航空电子总线的优越性，基于此类总线的板卡得到了广泛的应用。
　　 根据以上分析，本课题提出了一种基于FPGA可实现MIL_STD_1553B航空通讯协议的板卡设计方案，该板卡以XILINX公司FPGA作为主控制器核心，外围电路主要由上位机与FPGA的PCI时序信号转换模块、1553B数据存储模块、1553B信号转换耦合模块、程序存储模块、板卡供电模块等5部分组成。使用verilog硬件描述语言对其外围模块进行逻辑编程控制，根据MIL_STD_1553B协议规定实现在物理层1553B数据收发、存储控制、与上位机通讯等功能。
　　 本课题还描述了配合在windows XP/Linux/VxWorks操作系统中软件驱动调试情况下，板卡对实现功能上出现的一些技术难点做出解析，并给出实测相关波形等。