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    188宝金博页面版: 基于FPGA的1553B总线编、解码器设计

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    内容提示： 牛茜等 ： 基 于Fl e a 的 155317总线编、 簿码 器设砖 基于 FPGA 的 1553 B 总线编 、 解码器设计 The Design o f the Manch e ster H Coders and Decoder s for th e 1553B Bus on FPGA ， ’ 牛 茜 靳 鸿 (中北大学仪器科学与动态测试188宝金博页面版部重点实验室， 山西 太原 030051) 摘现综合 、 优化 、 仿真 ， 最后在 FPGA 硬件 电路上实现测试 。 关键词 ： FPGA； 1 553B总线 ； VHDL， 曼彻斯特 I1型码 要 ： 本文在基于 FPGA 的基础上设计实现 1 553B总线接1 3板 中的曼彻斯特 Ⅱ型码的编、 解码器 。设计采用 VHDL 语 言， 使用 QL larttls II9． 0 对设计 实 0引言 ...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：63 | 上传日期：2015-04-18 13:11:34 | 文档星级：
    牛茜等 ： 基 于Fl e a 的 155317总线编、 簿码 器设砖 基于 FPGA 的 1553 B 总线编 、 解码器设计 The Design o f the Manch e ster H Coders and Decoder s for th e 1553B Bus on FPGA ， ’ 牛 茜 靳 鸿 (中北大学仪器科学与动态测试188宝金博页面版部重点实验室， 山西 太原 030051) 摘现综合 、 优化 、 仿真 ， 最后在 FPGA 硬件 电路上实现测试 。 关键词 ： FPGA； 1 553B总线 ； VHDL， 曼彻斯特 I1型码 要 ： 本文在基于 FPGA 的基础上设计实现 1 553B总线接1 3板 中的曼彻斯特 Ⅱ型码的编、 解码器 。设计采用 VHDL 语 言， 使用 QL larttls II9． 0 对设计 实 0引言 现代飞机航空 、 汽车系统为了满足排放、 安全、 在线 诊断等要求装备了大量 的电子设备 ， 但势必造成导线数 量的不断增加。为进一步减少线束 ， 满足主要 电子单元 或系统之间大量数据信息实时交换的需要， 使系统各方 面性能趋于最佳状态 ， 可以采用基于系统总线的方式， 从 而有效的将各个控制 系统连接成为一个综合控制系统 ， 使系统性能得到大幅度提高。 MIL —STD 一1553B 又称 1553B， 该总线标准是为数据 总线定义的军方标准 ， 该数据总线系统具有运行的可检 测性、 较高的综合性 能和可靠性等优势被广泛运用在许 多军事平台上并逐渐进入非军事上的一些应用领域 ， 与 CAN 总线形成互补。 曼彻斯特编、 解码器是 1553B 接 口板 中不可缺少的 重要组成部分 ， 其设计的优劣对接 口板 的性能有直接的 影响。本文 即是介绍 MIL —STD 一1553B 接 口中曼彻 斯 特码的编、 解码器的设计实现。 1 1553B 总线及接 口功能 MIL —STD一1553B 的全称是 ： 飞机 内部时分制指令／ 响应式多路传输数据总线。信号以串行数字脉冲的形式 进行传输 ， 其数据代码用双相曼彻斯特码 的形式来表示 ， 传输速率 为 1Mb／ s。1 553B数据总线上连接有三种类 型 的系统 ： ①总线控制器( BC) ： 控制总线上的数据传输 ； ②远 程终端( ) ： 响应 BC 来的命令， 执行数据传输； ③总线监视 器(BM) ： 有选择地接收数据总线上的信息并保存之。 总线上传输的有三种类型的字 ： 命令字 、 状态字和数 据字。每种字的字长为 20位， 有效信息位是 l6 位， 每个 字的前三位为同步字头， 最后一位为奇偶校验位。有效 信息( 16 位) 及奇偶校验位在总线上 以曼彻斯特码 的形 式进行传输 ， 每位 占的时间为 1 s。同步字头 占三位 ， 或 先正后负(命令字 、 状态字) 或先负后正( 数据字) 。正／ 负 电平各 占 1． 5ps， 即占同位场的一半。 总线接 口板的功能主要有 ： 执行通讯协议 ， 正确接收 总线上的曼彻斯特编码 的数据 ， 按照规定的格式发送曼 彻斯特 Ⅱ型编码的数据 、 状态或命令字等。 1553B 总线上数据代码用双相曼彻斯特码的形式来 表示 ， 曼彻斯特 Ⅱ型码表示二进 制数值不是用电平而是 用跳变。跳变产生在每一个位时 的中点 ， 逻辑 1可 以用 个双相信号“1O”来传输 ( 即一个正 的脉冲其后 紧跟一 个负脉冲) ， 而逻辑 0 应当以一个双相编码信号 “01”来传 输( 即一个负的脉 冲其后 紧跟一个正脉冲) 。如图 1所示 为数据“10001110” 的编码。 一引 ： ： ： ： 只 ： 只 ： ： 罔： ： 闩 ： ： 只 ： ： ： ： F 图 1数据“10001 1 1 0” 的曼物斯特 Ⅱ编码 2编码器设计 曼彻斯特编码单元从发送控制模块接收 l6 位 的并 行数据 ， 并以 1Mbps 曼彻斯特编码形式 的串行数据发送 到模拟收发器进而传送到 1553B总线上。它主要实现 同 步头、 奇偶校验位的生成， 并对数据进行并／ 串及码型的 转换。 发送单元的时间基准为 l2 MHz 的时钟源。由曼彻 斯特 II 型编码的特性可知 ， 数据“0” 和“1”编码为“Ol” 和 “ 10” ， 所以编码单元所需要的最小时钟频率为 2MHz。所 需时钟 由 12 MHz 时钟源经 6 分频和 2 分频产生。 其 中， en 为整个编码 器的使 能信号， 只有 en有效 时 整个编码器才开始工作； clr 为编码器的清零信号； tx_dw 为同步头类型信号 ， 当 tx_dw为高时 ， 编码器产生命令字 或状态 字 ， 当 txdw 为低 时 ， 编 码 器 产 生数 据 字 ； datain [ 1 5． ． 0]为数据输入信号； AA 为同步头生成信号， 也是移 位、 奇偶位生成模块 的使 能信 号。tx 为生成码输 出 ， 而 ntx 为生成码的反相 。 当 en 有效时 ， 同步头生成模块开始工作 ， 根据 tx_dw

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