基于ARM和FPGA高速1553B总线测试系统的设计
2016-11-30张玉福刘鹏王晓曼
张玉福,刘鹏,王晓曼
(长春理工大学 电子信息工程学院,长春 130022)
基于ARM和FPGA高速1553B总线测试系统的设计
张玉福,刘鹏,王晓曼
(长春理工大学 电子信息工程学院,长春 130022)
鉴于传统的1553B总线设备传输速率低、接口单一化等不能满足实际应用需求的问题,利用Zynq-7000芯片设计一套基于嵌入式ARM控制器和FPGA的高速1553B总线测试系统。采用自顶向下的设计方法,对ARM(PS部分)、FPGA(PL部分)分别进行设计。PS部分采取USB和以太网双接口完成跟PC机的数据通信;设计IP核实现符合1553B总线协议的编解码处理功能。通过Xilinx自带仿真工具ISE Simulator对各个模式下消息传输进行时序仿真,表明系统提高了1553B总线接口传输速度,使得总线设备与PC机通信更加方便满足实际应用。
1553B总线;Zynq-7000;IP核;嵌入式
1553B(MIL-STD-1553B)总线是一种时分制命令/响应型串行多路复用的航空数据总线标准[1],鉴于其优异的性能被广泛应用在各种武器装备上。随着我国航空、航天、坦克以及舰船等技术的发展,1553B总线需要传输大量的数据,对其传输数据速率要求及高,而且数据结构更加复杂,1Mbp/s的总线带宽已达不到航空、航天及地面装甲车辆系统中数据的高速传输、大容量存储等基本要求。现在市场上可用的芯片多从国外进口,价格高昂,而国内生产的性能相对落后。本文应用Zynq-7000芯片设计基于嵌入式ARM控制器和FPGA的1553B总线测试系统,提高了1553B总线的传输速度,满足系统对1553B总线高速应用的需求。
1 1553B总线测试系统的硬件设计
1553B总线包括三种终端类型:总线控制器(BC)、远端终端(RT)、总线监控器(BM),1553B总线接口的构造必须能够具备向双绞线发送消息、接收消息、信息处理以及传输数据给子系统的全部功能,即完成子系统与1553B数据总线的通信接口功能[2]。……