FC-AE與1553B仿真節(jié)點(diǎn)卡硬件設(shè)計(jì).pdf

1、隨著航空電子系統(tǒng)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，F(xiàn)C-AE以其高傳輸速率、低延遲、低誤碼率及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于關(guān)鍵任務(wù)性和實(shí)時(shí)性航電網(wǎng)絡(luò)中。其中以 FC-AE-ASM、FC-AE-1553這兩種上層協(xié)議應(yīng)用最為廣泛。另外MIL-STD-1553B是20世紀(jì)70年代提出的一種的軍用標(biāo)準(zhǔn)，以其總線(xiàn)式集中控制及分布式處理、實(shí)時(shí)響應(yīng)、良好的容錯(cuò)性和故障隔離等優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于海陸空三軍的管控系統(tǒng)中。
　　也隨著我國(guó)航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展和重

2、視，因而對(duì)FC-AE和1553B相關(guān)設(shè)備的研發(fā)產(chǎn)生了很大的需求。但目前國(guó)內(nèi)航電系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)板卡都只支持單種協(xié)議，無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的功能需求。本文設(shè)計(jì)的FC-AE與1553B仿真節(jié)點(diǎn)卡將實(shí)現(xiàn)一卡多協(xié)議，因此在功能和成本上都具有較大的優(yōu)勢(shì)。該仿真節(jié)點(diǎn)卡不僅支持FC-AE協(xié)議簇中的FC-AE-ASM及FC-AE-1553這兩大主流協(xié)議，而且當(dāng)FC網(wǎng)絡(luò)中的FC-AE-1553 NC或NT節(jié)點(diǎn)需要與MIL-STD-1553B總線(xiàn)的RT進(jìn)行通

3、信時(shí)，該節(jié)點(diǎn)卡還能作為一個(gè)協(xié)議橋?qū)崿F(xiàn)這兩者之間的映射。另外該節(jié)點(diǎn)卡還能作為1553B的BC、RT或BM設(shè)備，兼容傳統(tǒng)的1553B協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
　　本文首先從研究背景出發(fā)，并根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了本論文的研究目的和意義。然后深入研究了FC-AE與1553B相關(guān)協(xié)議的內(nèi)容，為后續(xù)的仿真節(jié)點(diǎn)卡硬件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)和依據(jù)。接著通過(guò)對(duì)FC-AE與1553B仿真節(jié)點(diǎn)卡功能需求的分析，提出了總體設(shè)計(jì)架構(gòu)。并詳細(xì)介紹了FC-AE-AS

4、M讀內(nèi)存狀態(tài)機(jī)及寫(xiě)內(nèi)存狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)架構(gòu)，還具體分析和比較了兩種 FC-AE-1553設(shè)計(jì)方案，且主要介紹了如何用硬件狀態(tài)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn) FC-AE-1553交換模式處理和幀分段與重組。并且總結(jié)分析了協(xié)議橋的FC-AE-1553幀格式與1553B字格式之間的映射規(guī)范及傳輸模式映射處理。另外還介紹了MIL-STD-1553B硬件設(shè)計(jì)方案。隨之根據(jù)相應(yīng)的硬件設(shè)計(jì)方案和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行硬件 FPGA實(shí)現(xiàn)。本文設(shè)計(jì)總體可分為FC模塊、DMA模塊