张洪亮

(中国西南电子技术研究所,成都 610036)

基于FPGA的BLVDS总线设计

张洪亮

(中国西南电子技术研究所,成都 610036)

针对现有的航空总线系统结构复杂、传输速率低、电磁兼容性差等问题,提出了一种基于FPGA的总线型低压差分信号(BLVDS)总线解决方案。介绍了BLVDS的总线结构,对BLVDS的通信方式和基于FPGA使用硬件描述语言实现BLVDS总线通信的方法进行了深入研究。同时,分析了信号传输质量,在工程中验证了其高速率和高可靠的总线传输特性,为新一代航空高速总线系统提供了参考。

航空总线;数据传输;总线型低压差分信号;硬件描述语言

机载数据总线技术是现代先进飞机电传操作系统和航空综合化最重要的关键技术之一。航空电子系统的发展对机载数据总线不断提出新的要求[1]。采用新一代的高速率、低功耗、电磁兼容性的总线技术成为新的发展方向。

总线型低压差分信号(BLVDS)是一种新型总线接口电路,适合于多点电缆或背板应用。BLVDS可以为系统提供理论最高800Mbit/s的传输速率,并具有功耗低、电磁兼容性好等特点。受1553B总线的传输方式启发,笔者基于FPGA,采用硬件描述语言(HDL)实现了250Mbit/s的BLVDS的FPGA逻辑设计。

1 总线结构及工作过程

1.1 总线系统结构

BLVDS总线通信系统由背板和通信子板组成。背板有8个插槽,可以插入8个子卡,并布有BLVDS总线、备份总线和匹配电阻。通信子板包含3种类型:主控节点、总线监视器、通信终端。其中,主控节点向通信终端发送指令字、数据字;总线监视器接收总线上传输的所有数据作为分析使用;通信终端接收主控节点发送过来的指令和数据,并可以回复相应的状态和数据。……