1553B-PCI接口轉換技術(shù)實(shí)現

　　當9054 的局部總線(xiàn)復位信號有效后，狀態(tài)機進(jìn)入S0 狀態(tài)，當啟動(dòng)本地總線(xiàn)的單周期寫(xiě) 操作時(shí)，在檢測到地址選通信號有效，且寫(xiě)信號有效后，狀態(tài)機進(jìn)入S1 狀態(tài)，將本地地址 總線(xiàn)賦給1553B 總線(xiàn)控制器的地址總線(xiàn)，狀態(tài)機進(jìn)入S2 狀態(tài)，將本地數據總線(xiàn)賦給1553B 總線(xiàn)控制器的數據總線(xiàn)，直到數據寫(xiě)入后，狀態(tài)機重新回到S0 狀態(tài);當啟動(dòng)本地總線(xiàn)單周 期讀操作時(shí)，在地址選通信號有效且讀信號有效后判斷本地地址總線(xiàn)，當本地地址大于等于 1024 時(shí)，訪(fǎng)問(wèn)雙口RAM 的B 端口，當本地地址小于1024 時(shí)，訪(fǎng)問(wèn)1553B 總線(xiàn)控制器內的寄 存器，這樣做的好處是防止對雙口RAM 操作時(shí)出現讀寫(xiě)沖突的問(wèn)題。

　　3.5 接口卡外圍電路

　　接口卡外圍電路主要包括收發(fā)器、變壓器和 RT 子地址電路等。 收發(fā)器分為接收和發(fā)射兩部分，接收部分的功能是將 1553 總線(xiàn)上傳輸的雙極性差分曼 徹斯*轉化為適合FPGA 輸入的互補CMOS/TTL 電平。發(fā)射部分是接收部分的逆過(guò)程， 它將互補的CMOS/TTL 電平轉為適合1553B 總線(xiàn)傳輸的雙極性差分曼徹斯*。本設計收 發(fā)器采用HOLT 公司的HI1567，由于HI1567 的工作電壓是5V，在與IO 電壓非5V 的FPGA 互聯(lián)時(shí)需要串接330 歐姆的電阻。

　　接口卡通過(guò)短截線(xiàn)與 1553B 主總線(xiàn)相連。在短截線(xiàn)和收發(fā)器之間需要設置隔離變壓器， 以提供總線(xiàn)驅動(dòng)電壓，防止終端因短路引起損壞和接口卡產(chǎn)生的噪聲影響1553B 主總線(xiàn)上的信號。短截線(xiàn)與1553B 主總線(xiàn)的連接方式有兩種：直接耦合和變壓器耦合。直接耦合是 直接將短截線(xiàn)連接到主總線(xiàn)。變壓器耦合在直接耦合的基礎上加了一個(gè)耦合變壓器，對終端 實(shí)行兩級隔離，增加了數據傳輸的距離，同時(shí)提高了系統的可靠性。直接耦合短截線(xiàn)的長(cháng)度 最大為1 英尺(約0.3 米)，而變壓器耦合方式短截線(xiàn)最大可以達20 英尺(約6 米)。

　　本文 變壓器采用HOLT 公司的PMDB2725EX，該變壓器提供兩種變壓比，即1:2.5 和1:1.79，分 別適應直接耦合和變壓器耦合兩種方式。需要注意的是無(wú)論采用哪種方式，都必須在1553B 總線(xiàn)和變壓器之間串聯(lián)隔離電阻對總線(xiàn)進(jìn)行短路保護。收發(fā)器和變壓器電路如圖3 所示。 RT 子地址不僅可以通過(guò)板卡上的手動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)完成1553B 總線(xiàn)終端RT 地址的設置，也 可以通過(guò)上位機進(jìn)行軟件設置。

　　圖 3 收發(fā)器變壓器電路圖

　　4 驅動(dòng)及應用軟件設計

　　驅動(dòng)程序的基本功能是完成設備的初始化、對端口的讀寫(xiě)操作，中斷的響應以及調用。 本文采用DDK(驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)包)來(lái)編寫(xiě)驅動(dòng)程序，這里就不做詳細介紹。 應用軟件采用 Visual C++編寫(xiě)，完成對PCI 的讀寫(xiě)操作，進(jìn)而實(shí)現控制1553B 總線(xiàn)的 數據傳輸。其中，BC 模式下的流程為：

　　(1)讀取自檢寄存器，判斷工作狀態(tài);

　　(2)通過(guò)配置寄存器，設置工作模式為總線(xiàn)控制器(BC);

　　(3)根據中斷條件設置中斷使能寄存器;

　　(4)初始化中斷隊列;

　　(5)定義BC 塊和發(fā)送接收數據緩沖區;

　　(6)將控制字、命令字和需要發(fā)送的數據寫(xiě)入相應的消息塊中;

　　(7)設置控制寄存器啟動(dòng)傳輸;

　　(8)輪詢(xún)中斷狀態(tài)寄存器，如果中斷，進(jìn)入中斷程序，處理相應的中斷。

　　5 結束語(yǔ)

　　為實(shí)現有效載荷地面測試過(guò)程中終端設備與星上1553B總線(xiàn)上被測試設備之間的信息交互,需要應用1553B總線(xiàn)到計算機標準接口的通信板卡。本文通過(guò)對1553B總線(xiàn)和PCI總線(xiàn)協(xié)議的分析,結合航天地面測試實(shí)際要求提出了一種1553B-PCI總線(xiàn)接口卡的實(shí)現方法,給出了硬件結構框圖,部分原理圖和接口控制的FPGA實(shí)現。經(jīng)過(guò)測試,實(shí)現了計算機通過(guò)PCI總線(xiàn)與遠程終端設備的信息交互,滿(mǎn)足了實(shí)際要求,并在XXX型號地面測試中應用。