基于FPGA和DSP技術(shù)某型飛機總線(xiàn)系統通訊軟件的設計

在分析某型飛機MILSTD1553B數據總線(xiàn)系統構成的基礎上，結合其通信協(xié)議與其消息傳輸格式，建立了某型飛機總線(xiàn)系統通訊層次結構，并運用FPGA和DSP技術(shù)設計了此型飛機總線(xiàn)系統通訊軟件。

目前，隨著(zhù)工藝和技術(shù)的進(jìn)步，集成電路技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)使得在一個(gè)芯片上集成一個(gè)可編程系統(Programmable System On a Chip，PSOC)成為可能。其中，現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)由于其設計靈活、速度快，在數學(xué)專(zhuān)用集成電路的設計中得到廣泛的應用。數字信號處理(DSP)的理論與實(shí)現手段獲得了快速發(fā)展，已成為當代發(fā)展最快的學(xué)科之一。由于其高速的處理速度和強大而又靈活的接口與通信能力，在很多領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應用[1]。

MILSTD1553B數據總線(xiàn)具有雙向輸出特性，實(shí)時(shí)性和可靠性高，廣泛應用在當代的運輸機和相當數量的民航客機以及軍用飛機上。

1 1553B數據總線(xiàn)系統構成

1553B總線(xiàn)系統主要由3部分組成：總線(xiàn)控制器BC;遠程終端RT;數據總線(xiàn)D ata Bus。

某飛機的總線(xiàn)系統構成如圖1所示。

圖中CIP1為BC，CIP2為CIP1備份，其他子系統都是RT，并且此總線(xiàn)系統是雙余度的，兩套總線(xiàn)互為備份。

CIP1為通信和信息處理系統;CIP2為通信和信息處理系統備份;DTE為數據傳輸設備;INS為慣性導航系統;FDR為飛行參數記錄系統;ADC為大氣數據計算機;IFU為接口組件;FCC為火控計算機;SMS為外掛管理系統;LRS為激光測距系統。

2 1553B數據總線(xiàn)通信協(xié)議

1553B總線(xiàn)的工作頻率是1 Mb/s 。采用曼徹斯特II碼，半雙工工作方式。主要的硬件部分為總線(xiàn)控制器(BC)、遠端終端(RT)和可選用的總線(xiàn)監控器(MT)。一般情況下，這3部分通過(guò)1個(gè)多路總線(xiàn)接口(MBI)來(lái)完成?？砂袽BI嵌在計算機內。該總線(xiàn)有10種消息格式。每個(gè)消息至少包含2個(gè)字，每個(gè)字有16個(gè)消息位，1個(gè)奇偶校驗位和3個(gè)位長(cháng)的同步頭，所有的消息字都采用曼徹斯特II碼構成。1553B的數據總線(xiàn)傳輸的字的格式如圖2所示。