嵌入式1553B总线通信卡的设计与研究

论文摘要

将飞机、舰船、战车等武器平台上的电子设备按照一定的协议联网加以有效综合,从而提高武器系统的作战能力已成为现代武器系统一个重要的发展方向。1553B总线标准是全球军事大国在这些武器平台综合化中广泛采用的通信标准。为此,开展了基于国内某研究所自主开发的1553B协议芯片的嵌入式1553B总线通信卡的设计与研究工作。论文的研究内容是:基于国内某研究所自主开发的1553B协议芯片设计嵌入式1553B总线通信卡。首先,论文系统阐述了1553B总线的基本知识,包括1553B总线的特点,1553B总线系统的组成,1553B消息传输的机制等。接着,针对设计需求,提出并论证了嵌入式1553B总线通信卡的设计方案。在此基础上,详细介绍了嵌入式1553B通信卡的软硬件设计。该板卡的硬件部分主要是嵌入式最小系统和1553B协议处理两大模块,最小系统的核心采用三星的S3C44BOX处理器,1553B协议处理部分的核心是1553B BCRTM芯片。软件部分主要包括S3C44BOX的U-boot移植,1553B BCRTM驱动和基本的嵌入式1553B总线通信卡测试程序的设计。最后,介绍了对所设计的嵌入式1553B总线通信卡进行总体联调和试验的情况,并对结果进行了分析。研究结果表明:以S3C44BOX处理器和1553B BCRTM为核心的嵌入式1553B总线通信卡的设计方案正确,设计完成的硬件满足1553B标准要求,为后续的软件为主的进一步开发打下了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题背景及意义
• 1.4 课题的主要内容
• 1.5 本章小结
• 2 1553B总线技术简介
• 2.1 1553B总线网络
• 2.2 1553B消息格式
• 2.2.1 1553B总线字格式
• 2.2.2 1553B总线消息传输机制
• 2.2.3 可任选的方式控制
• 2.3 1553B总线可靠性保障机制
• 2.3.1 防错功能
• 2.3.2 容错功能
• 2.3.3 错误的检测和定位
• 2.3.4 错误的隔离
• 2.3.5 错误的校正
• 2.3.6 系统监控及系统恢复功能
• 2.4 1553总线电气特性
• 2.4.1 耦合方式
• 2.4.2 数据总线的特性
• 2.4.3 总线传输候选信号的选择
• 2.5 本章小结
• 3 硬件设计
• 3.1 嵌入式1553B总线通信卡方案设计
• 3.1.1 嵌入式1553B总线通信卡结构
• 3.1.2 嵌入式1553B总线通信卡设计方案
• 3.2 最小系统设计
• 3.2.1 S3C44BOX微处理器
• 3.2.2 S3C44BOX及外围电路设计
• 3.3 1553B协议处理部分设计
• 3.3.1 1553B BCRTM协议芯片
• 3.3.2 1553B协议处理芯片电路设计
• 3.4 PC/104总线接口部分设计
• 3.4.1 IDT7025
• 3.4.2 PC/104总线接口电路设计
• 3.5 CPLD
• 3.5.1 BCRTM与S3C44BOX
• 3.5.2 PC/104总线和IDT7025
• 3.6 本章小结
• 4 软件设计
• 4.1 1553软件分析
• 4.1.1 1553B协议模型
• 4.1.2 软件系统结构
• 4.2 U-Boot移植
• 4.2.1 U-Boot简介
• 4.2.2 U-Boot主要目录结构
• 4.2.3 U-Boot支持的主要功能
• 4.2.4 U-Boot移植主要修改的文件
• 4.3 驱动部分编程的依据
• 4.3.1 BCRTM远程终端结构
• 4.3.2 BCRTM总线控制结构
• 4.3.3 BCRTM总线监视器结构
• 4.3.4 BCRTM异常处理和中断记录
• 4.4 驱动代码设计
• 4.4.1 流程图
• 4.4.2 驱动程序数据结构及使用函数
• 4.5 本章小结
• 5 测试和结果分析
• 5.1 测试平台的建立
• 5.2 硬件部分测试及结果分析
• 5.3 驱动功能测试及结果
• 5.3.1 RT接收数据功能测试
• 5.3.2 RT发送数据功能测试
• 5.3.3 BC发送数据功能测试
• 5.3.4 BC接收数据功能测试
• 5.4 测试结论
• 5.5 本章小结
• 6 总结和展望
• 6.1 论文主要研究工作
• 6.2 后续工作设想
• 致谢
• 参考文献