基于MIL-STD-1553B协议的远程终端的FPGA实现

基于FPGA的1553B总线接口技术研究与实现
1553B总线通讯接口是广泛应用于航天航空等领域的一种通信协议，其具备系统可靠性高、实时性强等优点。

而基于FPGA的1553B总线接口技术可以通过程序配置的方式实现1553B总线的通信功能，具有灵活性高、可扩展性强的特点。

本文将对基于FPGA的1553B 总线接口技术进行研究，并实现一个基于FPGA的1553B总线接口模块。

需要对1553B总线通信协议进行详细了解。

1553B总线采用串行双路通信方式，其中一路为控制线路，用于发送控制信息；另一路为数据线路，用于发送数据信息。

1553B总线的通信过程包括发送和接收两个阶段，发送端通过控制线路发送控制信号和数据信息，接收端通过数据线路接收数据信息并进行处理。

在具体实现中，可以通过使用硬件描述语言（例如Verilog或VHDL）编写FPGA芯片的逻辑代码，定义1553B总线通信协议的各个部分，包括控制线路和数据线路的传输规则、数据处理方式等。

还需要根据具体硬件资源的配置情况，合理设计FPGA芯片的结构，保证系统的可靠性和实时性。

在完成FPGA芯片的逻辑设计后，还需要通过综合、布局和时序约束等步骤生成位流文件，并将其下载到FPGA芯片中。

通过上电后，FPGA芯片将开始运行，完成1553B总线接口技术的实现。

在运行过程中，可以通过其他设备（例如计算机）与FPGA芯片进行通信，发送和接收1553B总线的数据信息，并进行相应的处理。

FPGA实现1553B编解码设计在对1553B总线协议进行研究后,结合EDA技术提出了基于FPGA的1553B 总线编码和解码的设计方案,包括总线控制器BC、远程终端RT,曼彻斯特编码、解码的设计方案,实现了信号的串并转换、码型转换、奇偶校验等,并最终实现了BC与RT的可靠通信,1553B信号编码和解码的设计过程都给出仿真结果和详细分析,证明有很强的纠错能力和很高的可靠性。

标签：1553B;BC;RT;FPGA1 原理1553B总线标准规定,每条消息最长32个字组成,所有的字分为3类:命令字、数据字和状态字。

每类字的一个字长为20位,有效信息位是16位,每个字的前3位为单字的同步头,而最后1位是奇偶校验位,有效信息(16位)及奇偶校验位在总线上以曼彻斯特码的形式进行传输,传输一位的时间为1s(即码速率1MHz)。

同步字头占3位,先正后负为命令字和状态字,先负后正为数据字。

其中16位数据位、奇校验位必须按照曼彻斯特码的形式进行传输。

曼彻斯特编码的编码方式二进制数据转化为1553B总线上传输的串行信息,并且对这些串行数据进行曼彻斯特码编码,再加上同步头和奇偶校验码便构成了总线上传输的数据。

2 曼彻斯特编解码器的设计Verilog是一种功能强大的硬件设计语言,可用简洁的代码来进行复杂控制逻辑的设计。

为此,本文采用Verilog语言来对曼彻斯特编解码器进行描述,并用Xilinx ISE 9.2i进行编译,并进行综合,最后采用ModelSim SE 6.1f进行仿真。

2.1 解码器设计Manchester解码从外部接收不同电压标准的信号存入到FPGA内部的FIFO 中,而后对接受到的数据进行解码,转换成二进制数据后可交由相应的逻辑模块处理,Manchester这个功能模块大概分成三部分可以完成设计:(1)采样模块该模块检测输入数据的电平跳变,当输入数据发生由低到高或由高到低的电平跳变时,在输出端产生一周期宽度的脉冲。

基于FPGA的1553B总线接口技术研究与实现1553B总线是一种常用的数字串行接口协议，用于航空与军事应用中。

它是一种双向总线，可以实现数据传输、控制信息传递和命令控制等功能。

本文将介绍基于FPGA的1553B总线接口技术研究与实现。

FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种数字逻辑芯片，可编程电路板，可以实现数字电路的设计和实现。

它具有灵活性高、可重构性强等特点，非常适合用于1553B 总线的接口设计和实现。

1553B总线接口是一种双绞线协议，其中包含了控制寄存器、数据缓冲区、状态寄存器等。

FPGA技术可以实现这些模块的设计和实现。

它可以通过GPIO接口实现数据总线、地址总线和控制总线的连接，从而实现数据的传输和控制。

二、1553B总线接口的设计1. 系统基本结构基于FPGA的1553B总线接口系统一般由CPU、1553B控制器、数据缓冲区等模块组成。

其中CPU可以选择ARM、MIPS等微处理器。

数据缓冲区可以采用FIFO缓存、双向缓冲存储器等。

1553B控制器可以采用硬件实现，也可以使用软件实现。

2. 数据传输流程基于FPGA的1553B总线接口系统的数据传输流程一般分为以下几个步骤：（1）主设备发送命令：主设备通过向控制寄存器中写入命令字，向从设备发出命令。

（2）从设备接收命令：从设备接收到主设备发出的命令后，开始执行相应的操作。

（3）从设备发送响应：从设备向主设备发送响应信息。

3. 系统的实现系统的实现需要编写相应的程序和硬件描述语言（VHDL）代码。

程序实现部分包括驱动程序和应用程序。

驱动程序主要用于CPU和控制器的通信。

应用程序主要用于控制1553B总线的数据传输和控制。

VHDL代码包括控制寄存器、数据缓冲区和状态寄存器等模块。

控制寄存器用于存储控制信息，包括命令字、地址信息等。

数据缓冲区用于存储数据信息。

状态寄存器用于存储状态信息，包括传输状态、接收状态等。

基于FPGA的1553B功能仿真卡设计与实现张勇;甄国涌;任勇峰【期刊名称】《化工自动化及仪表》【年(卷),期】2012(039)002【摘要】Designing 1553 emulation card based on FPGA was introduced to simulate BC and RT function respectively with H31580 programmable logic control protocol chip so as to have external devices simulated. This stable and reliable design can be applied to engineering practice successfully.%介绍了一种基于FPGA的1553B功能仿真卡的设计实现方法,利用可编程逻辑器件控制协议芯片H31580分别模拟BC和RT模式,从而实现对外部设备的模拟仿真.该设计实现了稳定可靠的模拟仿真功能,并成功应用于工程实践中.【总页数】4页(P256-259)【作者】张勇;甄国涌;任勇峰【作者单位】中北大学电子测试技术国防重点实验室,太原030051;中北大学电子测试技术国防重点实验室,太原030051;中北大学电子测试技术国防重点实验室,太原030051【正文语种】中文【中图分类】TH862【相关文献】1.基于FPGA的1553B总线BC设计与实现 [J], 王琪龙;沈海阔;李聿渊;刘伟;宋龙龙2.基于FPGA的1553B总线曼彻斯特编解码器设计与实现 [J], 潘亮;司斌;张从霞;张鹏3.基于FPGA和嵌入式Linux的实时解析1553B BM的设计与实现 [J], 侯宗田;赵黎平;贺宇峰;周珊4.基于FPGA和BU-65170的1553B远程终端设计与实现 [J],5.基于FPGA的MIL-STD-1553B信号发生器设计与实现 [J], 刘良勇;王纬国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。