基于FPGA和DSP技術(shù)某型飛機(jī)總線系統(tǒng)通訊軟件的設(shè)計(jì)

這5層之間功能劃分明確，接口簡(jiǎn)單，從而為硬軟 件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)[2]。應(yīng)用層是通信系統(tǒng)的最高層次，他實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)管理功能(如初始化、維護(hù)、重構(gòu)等)和解釋功能(如描述數(shù)據(jù)交換的含義、有效性、范圍、格式等)。

驅(qū)動(dòng)層是應(yīng)用層與低層的軟件接口。為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的管理功能，驅(qū)動(dòng)層應(yīng)能控制子系統(tǒng)內(nèi)多 路傳輸總線接口(簡(jiǎn)稱MBI)的初始化、啟動(dòng)、停止、連接、斷開、啟動(dòng)其自測(cè)試，監(jiān)控其工作狀態(tài)，控制其和子系統(tǒng)主機(jī)的數(shù)據(jù)交換。

傳輸層控制多路傳輸總線上的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸層的任務(wù)包括信息處理、通道切換、同步管理等。

數(shù)據(jù)鏈路層按照MILSTD1553B規(guī)定，控制總線上各條消息的傳輸序列。

物理層按照MILSTD1553B規(guī)定，處理1553B總線物理介質(zhì)上的位流傳輸。

應(yīng)用層、驅(qū)動(dòng)層在各個(gè)子系統(tǒng)主機(jī)上實(shí)現(xiàn)，傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層在MBI上實(shí)現(xiàn)。

5 總線系統(tǒng)通訊軟件設(shè)計(jì)

在某型飛機(jī)航空總線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，一個(gè)很重要的工作就是總線通訊軟件的設(shè)計(jì)。航空總線通訊軟件設(shè)計(jì)包括：驅(qū)動(dòng)層和應(yīng)用層的軟件設(shè)計(jì)。其中驅(qū)動(dòng)層直接驅(qū)動(dòng)總線接口板主要完成各個(gè)寄存器的配置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收;應(yīng)用層是設(shè)計(jì)中的最高層，他管理整個(gè)系統(tǒng)的功能[3]。作為一塊接口板，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于驅(qū)動(dòng)層的軟件的設(shè)計(jì)，他包括3個(gè)方面的內(nèi)容：

(1)FPGA部分的軟件。

(2)DSP部分的軟件。

(3)上位機(jī)操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)軟件。

5.1 FPGA程序控制功能

該部分采用VHDL語言編寫,實(shí)現(xiàn)1553B總線數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送、曼徹斯特II碼、錯(cuò)誤檢出、奇偶檢驗(yàn)、與DSP的接口和譯碼電路等功能。其中發(fā)送單元與接收單元是并行工作的，由邏輯門電路實(shí)現(xiàn)。這里從軟件角度畫出流程圖如圖5所示。

5.2 DSP程序控制功能

DSP控制部分程序?qū)崿F(xiàn)的功能如下:

(1)對(duì)總線接口板的初始化(包括初始化DSP本身內(nèi)部電路和寄存器FPGA及上位機(jī)通訊寄存器)。

(2)實(shí)現(xiàn)RT地址識(shí)別

由于是多RT總線接口板，所以收到數(shù)據(jù)后，應(yīng)該判別該RT地址是否屬于該接口板;

(3)與上位機(jī)消息傳輸控制功能

消息傳輸控制程序完成總線應(yīng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在總線接口 板和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)的讀寫過程和自檢測(cè)過程，所要完成的操作如下：

①向FPGA寫入發(fā)送數(shù)據(jù)(到總線)。

②從FPGA內(nèi)讀出數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)由DSP處理)。

③向雙口RAM寫入數(shù)據(jù)(到上位機(jī))。

④自檢測(cè)過程。自檢測(cè)過程是在收到上位機(jī)的自檢命令后，實(shí)現(xiàn)接口板的數(shù)據(jù)發(fā)送 和接收性能測(cè)試。