機載TM總線接口設(shè)計方案

概述：在研發(fā)第四代戰(zhàn)機過程中，TM總線成為機載航空總線的研究熱點之一。提出一種利用EDA技術(shù)的TM總線接口設(shè)計。硬件設(shè)計方面通過對TM總線協(xié)議的分析，采用可編程邏輯器件設(shè)計了主／從一體化TM總線控制器，并對TM總線控制結(jié)構(gòu)和接口狀態(tài)機運行機理進行了描述。軟件部分實現(xiàn)了USB驅(qū)動開發(fā)和固件開發(fā)。

航空電子系統(tǒng)是飛機上的一個重要系統(tǒng)，它決定著飛機的作戰(zhàn)性能。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，作戰(zhàn)環(huán)境的變化，技術(shù)的進步與需求的改變，使航空電子技術(shù)不斷出新，航空電子技術(shù)的進步也極大地提高了飛機的作戰(zhàn)性能。飛機功能的不斷增強，使得F-22／F-35等先進飛機航電設(shè)備的成本也直線上升。為了使飛機的造價與壽命成正比，只有提高系統(tǒng)的可維護性。當(dāng)飛機具有良好的可維護性時，系統(tǒng)的維護費用、維護難度和全壽命周期費用才能得到降低，軍機戰(zhàn)斗力和快速反應(yīng)能力才能得到提高。

1 TM總線概述
TM(Test and Maintenance，測試與維護)總線是用于電子設(shè)備的子系統(tǒng)和模塊的測試、診斷與維護的標(biāo)準(zhǔn)底板總線，是針對模塊和子系統(tǒng)而提出的一項新的檢測技術(shù)，現(xiàn)已應(yīng)用于以F-22為代表的第四代飛機中。現(xiàn)提出一種TM總線的接口設(shè)計。
TM總線采用主從式工作方式，系統(tǒng)中存在一個TM總線主設(shè)備和多個TM總線從設(shè)備，從設(shè)備在主設(shè)備的命令下工作。本文的設(shè)計主要是從測試數(shù)據(jù)角度出發(fā)，測試數(shù)據(jù)通過主／從模塊的控制器經(jīng)USB接口進行數(shù)據(jù)傳輸、采集、處理后，送入計算機。各模塊通過TM總線控制器掛接到TM總線上，圖1為總體設(shè)計。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
2．1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計
系統(tǒng)硬件設(shè)計包括總線控制器、USB接口平臺及PC連接幾個部分，本文將介紹TIU(傳輸接口單元)通過USB接口進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程，整體結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

由圖2可知，硬件總體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸可分為以下兩大塊：
(1)在USB接口接收從TIU傳送出的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)解析，把數(shù)據(jù)解釋成有實際意義的參數(shù)，實時顯示在PC機的顯示畫面上。
(2)從PC機來的數(shù)據(jù)，通過USB接口，發(fā)往TIU。

2．2 TIU設(shè)計
在所設(shè)計的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)中，TM總線主／從模塊上都有一個TIU，其基本功能是完成TM總線協(xié)議及實現(xiàn)主從模塊間的數(shù)據(jù)通信。
2．2．1 TIU詳細設(shè)計
在TM-BUS控制器的研制中，主／從TM-BUS控制器實現(xiàn)一體化設(shè)計，通過控制使TIU工作在主／從兩種模式下，主方式下的TIU發(fā)送命令，從方式下的TIU接收并執(zhí)行命令。TIU結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如圖3所示。