基于LXI總線的1553B通訊模塊設計與開發(fā)-技術方案

精品文檔-下載后可編輯基于LXI總線的1553B通訊模塊設計與開發(fā)-技術方案摘要：針對基于LXI儀器總線的1553B通訊模塊開發(fā)需求，提出了一種基于SOPC的1553B總線通訊解決方法。以SOPC技術為支撐，在一塊FPGA上嵌入NiosⅡ軟核處理器、以太網控制組件、1553B控制組件和RAM模塊；通過移植嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OSⅡ和LwIP協(xié)議，實現了TCP/IP協(xié)議和1553B總線協(xié)議；開發(fā)了模塊的儀器驅動程序。本文設計方法開發(fā)難度低，設計模塊體積小、便于升級，具有較強的工程應用和經濟價值。

自2022年9月LXI總線推出以來，已經顯示出其組建測試系統(tǒng)的眾多優(yōu)點。基于LXI總線組建測試系統(tǒng)具有易于使用、靈活性高、模塊化和可擴縮性、實現更快的系統(tǒng)吞吐率、可分布式應用、長壽命、低成本、通過IEEE1588時鐘同步、機架空間小、合成儀器等諸多優(yōu)點。

1553B總線的全名為"時分制指令/響應式多路傳輸數據總線",國內多型戰(zhàn)斗機、軍艦等武器平臺都采用其作為傳輸總線。因此研制基于LXI總線的1553B通訊模塊，不僅能滿足多型武器裝備對1553B總線的測試需求，也對LXI總線在國內的研究和應用有推動作用。

1模塊總體方案

模塊基本設計指標為：滿足LXI規(guī)范C類儀器標準；支持DHCP、自動配置IP地址和手動配置IP地址；支持ICMP協(xié)議、TCP/IP協(xié)議和UDP協(xié)議；同步采用網絡命令方式；能完成1553B在BC模式下的所有功能。

根據指標要求采用基于SOPC的32位處理器+實時多任務操作系統(tǒng)（RealTimeOperationSystem,RTOS）總體方案，在一塊FPGA芯片上集成了控制器和邏輯單元，既降低了開發(fā)的難度、減少了模塊體積，也易于以后的升級。32位處理器有足夠的資源可以擴充利用，RAM和ROM可以做的足夠大，整個TCP/IP協(xié)議族可以做到系統(tǒng)里面去，甚至可以嵌入一個帶TCP/IP協(xié)議族的操作系統(tǒng)。

2基于SOPC的硬件設計與開發(fā)

片上可編程系統(tǒng)（SystemonaProgrammableChip,SOPC）將處理器、存儲器、I/O口、LVDS和CDR等系統(tǒng)設計需要的功能模塊集成到一個PLD器件上構建成一個可編程的片上系統(tǒng)，是一種靈活高效的SOC解決方案。SOPC結合了SOC和可編程邏輯器件各自的優(yōu)點，具有靈活的設計方式、可剪裁、可擴充、可升級，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能，成為SOC設計的新趨勢。

2.1模塊硬件架構

模塊硬件主要由NiosII軟核處理器、以太網組件、1553B總線組件、存儲器、片內RAM、通用I/O接口和調試配置模塊7部分組成，架構示意如圖1所示。

圖4DM9000A外圍連接圖

系統(tǒng)函數：

5結論

針對基于LxI總線的1553B模塊開發(fā)需求，本文提出了一種利用SOPC技術實現LxI總線到1553B總線通訊的硬件解決方法。在NioslI軟核處理器上移植了μC/OSII嵌入式實時操作系統(tǒng)，實現了TCP/IP協(xié)議；開發(fā)了以太網和1553B自定義組件，并開發(fā)了其相應的DM9000A和BU-61580驅動程序；終開發(fā)了儀器的驅動函數為便于模塊工程應用。

文中設計方法降低了儀器的開發(fā)難度，減少了模塊體積，同時也便于模塊的升級，具有良好的工程應用和經濟價值。

參考文獻:

[1].ROMdatasheet/datasheet/ROM_1188413.html.[2].LVDSdatasheet/datasheet/LVDS_457917.html.[3].DM9000Adata