[发明专利]一种基于国产化FPGA器件实现1553B总线模块

说明书

本发明一种基于国产化FPGA器件实现1553B总线模块，包括数据通信接口芯片、FPGA芯片、1553B总线协议芯片B61580；FPGA芯片负责处理1553B总线协议芯片B61580输出的总线数据，然后通过数据通信接口芯片发送给外部其他产品进行数据处理。所述FPGA芯片内部逻辑采用自顶向下设计，逻辑功能模块包括顶层模块、ACE读写接口模块、初始化模块、协议处理模块、用户功能模块和接口管理模块。本发明克服传统的1553B总线模块的实现方案为DSP+CPLD+1553B总线协议芯片，方案构成复杂且不够灵活的不足。

技术领域

本发明涉及一种基于国产化FPGA器件实现1553B总线模块，属于测量通信领域。

背景技术

1553B总线采用总线型架构，可以将多个终端链接在一起。终端有三种类型：BC(总线控制器)、RT(远程终端)和MT(监视器)。总线控制器用于管理和控制总线上的信息调度；总线监视器用于监视记录总线上的所有消息；1553B总线上最多可以存在31个远程终端，远程终端作为总线上的数据节点，受BC控制。1553B总线终端可以用1553B总线模块来实现，目前主要的实现方案是DSP+1553B总线协议芯片。本发明实现了一款基于国产化FPGA器件的1553B总线模块，该1553B总线模块的工作模式为RT/MT组合工作模式。1553B总线模块具备以下功能：既作为1553B总线上的MT，监听、接收总线上传输的所有数据，又作为总线上的RT，接收BC控制指令，并可以形成一定码率的数据流输出给外设。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服传统的1553B总线模块的实现方案为DSP+CPLD+1553B总线协议芯片，方案构成复杂且不够灵活的不足，提供一种基于国产化FPGA器件实现1553B总线模块。

本发明的技术方案是：一种基于国产化FPGA器件实现1553B总线模块，包括数据通信接口芯片、FPGA芯片、1553B总线协议芯片B61580；FPGA芯片负责处理1553B总线协议芯片B61580输出的总线数据，然后通过数据通信接口芯片发送给外部其他产品进行数据处理。

所述FPGA芯片选用深圳国微设计生产的SMQV300。

所述FPGA芯片内部逻辑采用自顶向下设计，逻辑功能模块包括顶层模块、ACE读写接口模块、初始化模块、协议处理模块、用户功能模块和接口管理模块。

所述ACE读写接口模块为整个逻辑的基础，ACE读写接口模块模拟FPGA读写1553B总线协议芯B61580内部RAM和寄存器的时序操作，为初始化模块和协议处理模块访问1553B总线协议芯B61580提供读写操作接口。

所述初始化模块完成对1553B总线协议芯B61580的初始化操作，整个初始化操作通过一个状态机完成，包括一次RAM清零、两次写寄存器和十三次写RAM操作，并通过初始化将1553B总线协议芯B61580设置为RT/MT工作模式。

所述协议处理模块作为整个逻辑的核心部分；初始化完成后进入协议处理模块，完成1553B消息数据的打包、组帧和存入FIFO操作。

所述用户功能模块利用FPGA自带的IPcore生成的FIFO模块，用于存储协议处理模块处理后的数据。

所述接口管理模块用于实现初始化模块和协议处理模块对ACE读写接口模块使用的调度和管理。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)避免使用国产CPLD，剔除应用CPLD带来的不稳定性因素；

(2)节省板卡空间，使用FPGA替代CPLD与DSP能有效减少元器件布局的空间，同时FPGA内部可综合FIFO IP核，因此能同时省掉外部FIFO所占用的板级空间；