系统总线是飞机场航电系统中最先应用的数据电子产品之一，其经典象征是飞机内部时候制命令／响应式网站多通道传送系统总线MIL-STD-1553B。它运用一条屏蔽掉的五类双绞线开展含有数字时钟信息内容的传输数据。可靠性高1553B已成为了在我国航天航空行业普遍使用的军工用系统总线规范。因为1553B系统总线协议书控制板基本上取决于進口的专用型元器件，价格比较贵，还受限制，而且这种元器件必须外场的硬件配置电源电路配合工作，假如进行全部系统总线插口板的设计方案，还必须独立的MCU，处理速度不高，那样就在某种意义上限定了设计方案工作能力。伴随着嵌入式系统的发展趋势，可编程控制器上面控制系统设计 SoPC技术性已广泛运用于许多行业。这儿选用SoPC技术性，以Virtex-II Pro FPGA为关键，完成1553B航空公司系统总线传输协议的插口数字逻辑。

　　1553B航空公司系统总线传输协议规范

　　现阶段普遍选用的1553B规范是依据1973 年军标1553正版基本上发展趋势。1553B是一种集中控制系统式、飞机内部时候命令／回应型多通道串行通信系统总线规范。具备可靠性高和协调能力。早已成为了当代航空公司L波段系统软件机器设备互连的核心技术。广泛运用于飞机场、船舰等武器装备服务平台。1553B系统总线的传输速度为1Mb／s，协议书要求3种字：命令字、数据字和状态字。字的总长度为20 bit，且由同歩头（3 bit）信息块（16 bit）和奇偶数位（1 bit）3一部分构成。数据量较大长短为32。系统总线系统软件由一个系统总线控制板（BC）与不超过3一个的远程控制终端设备（RT）构成，有时候系统软件中还可添加系统总线监管器 （MT）。系统总线上传输数据的信息关键有BC到RT，RT到BC，RT到RT，及其广播节目方法和控制系统方法。

　　控制系统设计

　　该系统软件选用Xilinx企业的Virtex-II Pm XC2VP30 FPGA为关键，该元器件內部含有两个PowerPC 405CPU核。系统总线通讯协议完成是根据Xilinx Virtex-II Pro开发设计系统软件服务平台，Virtex-II Pro软件开发平台是所有体系的关键。那样能够迅速构建1553B系统总线完成服务平台。系统软件的硬件系统关键由Vinex-II Pro单片机开发板、系统总线转化器、系统总线智能终端和主控芯片电子计算机组成，体系结构如图所示1所显示。

　　在程序开发中，为了更好地提升开发设计高效率，与此同时系统软件关键认证的就是1553B系统总线协议书控制模块，因而可灵活运用Xilinx企业的Virtex-II Pro单片机开发板。单片机开发板上具备多种多样的資源，关键包含：XC2VP30元器件、SDRAM （可拓展到2 GB）、快速SelectMAPFPGA配备PROM、RS232串口通信、置入服务平台的USB配备端口号、快速系统软件拓展插口（与FPGA的I／O脚位相接）并可挑选差分信号或单端方式、PS2插口、AC97音频接口、板上10／100 M以太网接口机器设备这些。这种丰富多彩的板上資源为1553B系统总线协议书逻辑性的研发给予适用。

　　1553B系统总线协议书开发设计关键在FPGA元器件中开发设计，因而FPGA自身特性的优劣将影响到操作系统的开发设计。XC2VP30內部具备两个PowerPC 405CPU核、13 969个Slices、分布式系统RAM为428 KB、136个乘法器模块、块RAM为2 448 KB、八个DCM、八个多吉比特光端机。因而，采用XC2VP30FPGA彻底达到1553B系统总线逻辑性开发设计要求。

　　该控制系统设计选用Virtex-II Pro系列产品XC12VP30型FPGA，而FPGA的配备则是硬件开发中很核心的难题。FPGA配备是对其信息开展程序编写。选用SRAM加工工艺的FPGA，每一次通电后都需重新部署。XC2VP30根据方式脚位挑选配备方式，在其中M2、M1和M0是专用型脚位，HSWAP_EN和配备方式脚位相组成，决策I/O脚位在配制全过程中是不是具备下拉作用。默认设置 状况下，HSWAP_EN置为上拉电阻，这时在配制全过程中关掉I/O脚位的下拉作用；当其置为高电平时，I/O脚位具备下拉作用。当挑选一些配备方式时，CCLK可做为FPGA的讯号輸出脚位，也可做为外界数字时钟的键入数据信号，这种脚位不会受到VCCO的危害，只是选用2．5 V的輔助开关电源（VCCAUX）。

　　图2得出的是FPGA配备脚位联接原理图。XC2VP30适用5种配备方式，分别是 Slave-serial方式、Master-serial方式、Slave SelectMAP方式、MasterSelectMAP方式和Boundary-Scan （IEEE 1532/IEEE 1149）方式。根据调节配备脚位MO、M1、M2调节配备方式。该控制系统设计只给予2种配备方式，在XC2VP30的配备电源电路里将M0脚位拉为上拉电阻，那样只有挑选MasterSelectMAP方式和Boundary-Scan方式（即界限逐行扫描）。Master SelectMAP方式是SelectMAP方式的主版本号方式，在由XC2VP30所出示的CCLK数据信号的效果下，元器件根据字节数总宽系统总线即配备元器件 XCF32P的［D7：D0］，除开CCLK是由FPGA给予以外，配备时钟频率与Slave SelectMAP方式类似。在界限逐行扫描下，XC2VP30根据专用型配备脚位CCLK，DONE，PROG_B，TDI，TDO，MS，TCK依照 IEEE 1149.1规范开展配备。

　　选用根据SoPC的设计方法，完成了MIL-STD-1553B航空公司系统总线插口逻辑性的开发设计，并运用仪器设备检测系统软件。将该系统开发的系统总线协议书插口逻辑性干固到 FPGA中。可替代海外进口的的专用型1553B系统总线控制板元器件，进而解决长期性取决于海外進口元器件的拘束，具备优良的国防和经济收益。该体系的革新的地方是运用专业的SoPC科研开发FPGA，全面实施1553B系统总线插口逻辑性，系统软件具备配备灵便，便于拓展等特性。

上一篇：浅谈spartan-3系列FPGA配置电路设计方案

下一篇：FPGA数字变换器控制电路设计攻略 —电路图天天读（102）