应用于1553B总线协议的控制器IP核的设计研究

应用于1553B总线协议的控制器IP核的设计研究

论文摘要

MIL-STD-1553B总线原本是美军航空电子综合系统的标准总线,被用来为各种系统之间的数据和信息的交换提供媒介。1553B总线具有高速、灵活的特点,通信效率高,修改、扩充和维护简便。1553总线协议原先是设计为军用,随着1553B总线的优越性的不断体现,现代化建设和信息系统的升级换代的要求,我国也开始将1553B协议大量的应用到民用系统的设计中。但由于1553B协议的复杂性和国内整体技术水平的相对落后,在1553B协议的使用中几乎都是采用国外的协议芯片,最常用的为美国DDC公司的协议芯片。基于对1553B规范和GJB289a-97的消化理解,通过FPGA来实现MIL-STD-1553B协议是可行的。本文详细阐述了使用VHDL设计应用于1553B总线协议的控制器IP核的方法和过程。本文首先消化1553B总线协议,然后在现代数字系统设计方法论的指导下,进行了系统的设计和模块划分,分别从编解码器,协议处理状态机,读写控制器等方面加以一一描述,最后讨论了设计的仿真综合。本文实现了一个基于VHDL硬件描述语言,可综合的,可移植的,可方便进行优化修改的,处理1553B总线协议的控制器软核。在条件成熟的情况下,该软核能下载到FPGA上以产品的形式实现。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 国内外1553B总线研究发展状况
  • 1.3 论文工作目的和意义
  • 1.4 开发过程的内容安排
  • 1.5 开发工具
  • 第2章 1553B总线协议
  • 2.1 1553B总线的特点
  • 2.2 1553B总线的消息传输机制
  • 2.3 1553B总线在武器通信中的应用
  • 2.4 本文所使用的1553B总线技术名词
  • 第3章 各子功能模块的设计与实现
  • 3.1 编解码器的设计与实现
  • 3.1.1 编码器的设计与实现
  • 3.1.2 解码器的设计与实现
  • 3.2 1553B协议处理状态机的设计与实现
  • 3.2.1 状态机与其它模块的接口
  • 3.2.2 状态机的内部寄存器
  • 3.2.3 状态机的中断设计
  • 3.2.4 状态机的总体设计
  • 3.2.5 RT子状态机的设计与实现
  • 3.2.6 BC子状态机的设计与实现
  • 3.3 读写控制器的设计与实现
  • 3.4 其它通用模块的设计与实现
  • 3.4.1 总线缓冲器的设计与实现
  • 3.4.2 片内4KRAM的设计与实现
  • 3.4.3 分频器PLL的设计与实现
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 协议芯片逻辑的仿真验证
  • 4.1 仿真概论
  • 4.2 仿真测试结果
  • 第5章 结束语
  • 5.1 论文总结
  • 5.2 设计亮点
  • 5.3 进一步工作的建议
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间参与的主要工作及发表的论文
  • 发表的论文
  • 相关论文文献

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