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图 5.7 BC 向 RT 传输接收数据命令格式的仿真图
5.3 本章小结
本章首先介绍了基于 FPGA 的 1553B 协议芯片测试系统的硬件构成,对其中的关键器件如模拟收发器、FPGA 芯片、DSP 芯片等进行了简单的说明。然后重点交代了BC/RT/MT 三种终端模式下的时序仿真过程,对 1553B 常见的几种消息传输格式进行了仿真验证并给出了仿真结果。章节最后通过两块实验板对接来传输消息的方式对整体设计进行了实际硬件测试,通过示波器观测到的总线上正确的波形来验证了设计的正确性,同时也说明本文的设计方案是合理的,可行的。
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6 总结及后期展望
6.1 论文总结
在柴老师的耐心指导下,经过半个学期的努力,对基于FPGA的MIL-STD-1553B航空总线接口控制系统有了一些了解,并进行了较为浅入的学习和研究,在研究了总线接口协议的基础上,成功地完成了基于 FPGA的 1553B 总线接口系统的设计,在验证方面,达到了前后仿真一致,并完成了系统的综合、布局布线。最后自行设计了硬件测试电路板,完成了总线接口系统的测试与验证。
本文采用自主设计体系结构的技术路线,利用自上而下的设计方法进行设计,在此基础上完成了1553B总线 BC接口的 VHDL 设计、系统的综合/仿真及 FPGA 实现。 通过测试与验证,该设计具有一定的通用性,它的逻辑只涉及到接口本身,与外部处理器的接口十分简单。并且由于选用的器件资源比较丰富,对以后进行功能的添加也十分的方便。在设计的最后针对器件进行再一次的优化,这样缩短了设计周期,提高了系统性能,并且大大提高了芯片的资源利用率。此方案初步达到用户要求,其结构紧凑,具有高性能、高灵活性等特点,具有很大的开发应用前景。
虽然毕业设计未能取得全部的成功,但是无论是对于我的制作和思考能力上都有获得了丰富的经验。我深刻的知道要想全部完成我的这个毕设项目需要很丰富的知识,思考和动手能力等等,但我不气馁毕竟毕业设计对于我们这样初生牛犊的学生来说本来就是一个难得的将理论与实际相结合的锻炼机会。通过对航空总线控制地设计,我学到了对以往知识的总结和应用,同时也锻炼了我综合运用所学专业基础知识解决实际问题的能力,提高了我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平。而且通过对整体的掌控,对局部的取舍,以及对细节的斟酌处理,也使我的能力得到了锻炼,经验得到了丰富,并且意志品质力,抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。
6.2 后期展望
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随着越是对本毕业设计课题的深入的了解,越是发觉里面的内容和要研究的方案需要很强的理论基础和很强的动手能力。纵观我的大体设计系统图,对于BC功能的设计其中是很复杂的,为此对于我一名本科生无疑是一项巨作。所以我在投入我大量的时间和力所能及的能力上我只对BC功能,FPGA的1553B协议处理器中有将近13个模块简单地制作出了7个模块,其中还有一些小细节的步骤还没来得及完善和简化。所以由于时间,能力等等各种条件的约束下,我只能够做出了这么多。
对于设计的最终结果就是设计预留工作方式选择信号及控制信号,以可将总线控制器、远程终端接口、总线监视器结合起来以达到通用航空总线接口的功能。完成相应的硬件描述语言程序最后经综合和仿真验证后,在特定的FPGA中实现。每个子模块都可以实现仿真,且能实现BC功能的全部运转,实现数据的发送和接收最后连接到远程终端和监控器上实现整个过程的运作,希望下届的学弟们能继续完成我这未完成的巨作。
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参考文献
[1]. 百度文库
http://wenku.http://www.china-audit.com//view/03d4d483e53a580216fcfec9.html
[2]. 李文军,邰炳昌.飞机MIL-STD-1553B总线的测试系统[J].飞机设计,2003.
[3]. Armstrong J.R,Gray F.G. VHDL Design Representation and Synthesis. Prentice Hall,2001.
[4]. 吴勇,朱建民等.航电综合化系统总线接口板研究设计[J].火力与指挥控制.2001. [5]. 解传军,王海滨.基于FPGA的航空总线协议接口设计[J].电子设计工程,2009. [7].Department
of
Defense.US.Military
standard
th
[6]. Altera公司.QUARTUS II Getting started.2000.
aircraft
intemal
time
divisfoncommand/response multiplex data bus.1978.
[8]. DDC Corporation. Mil-Std-1553 Designer’s ouide.6edition.2003. [9]. Altera Corporation. Altera Digital Library. Altera. 2002. [10]. 张豫榕,1553B总线原理及其应用.现代电子工程.2004
[11]. 侯伯亨,顾新.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.
[12]. 柴明刚.集成电路设计与运用实验. 南昌航空大学. 2008. [13]. 藩松.黄继业.EDA技术实用教程(第三版).科学出版社.2006.
[14]. 徐丽清,姬劳,1553B总线接口技术研究及FPGA实现.可编程ASIC设计及应用.[西北工业大学硕士学位论文] . 西安,西北工业大学,2006.
[15]. 王志宏. 基于 MIL-STD-1553B 总线的航空电子综合系统总线通讯研究:[硕士学位论文],南京:南京理工大学.2006..
[16]. 杨春英等,1553B数据总线的设计,《舰船科学技术》,1998.
[17]. 石红梅,姬劳,谢栓勤.用 FPGA 实现 1553B 总线接口中的曼码编解码器.新器件新技术,2004.
[18]. 徐丽清.1553B 总线接口技术研究及 FPGA 实现:[硕士学位论文],西安:西北工业大学.2005.
[19]. 中国知网 http://dlib.cnki.net/kns50/
[20]. John R.Murdork.James R.Koenig.Open Systems Avionics Network to Replace MIL-STD-1553[J].IEEE AESS System Magazine,august 2001, Page(s):34 -36. [21]. 王磊.基于 MicroBlaze 软核的 FPGA 片上系统设计.新器件新技术,2004.
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致谢
经过半个学期的找资料和忙忙碌碌的动手和思考,大学的最后毕业设计就已经慢慢地接近尾声了。作为一个本科生,同时也肯定了我对此研究工作经验的缺乏,同时在设计的过程中遇到了各种各样的难题和纠结的事,甚至是很多考虑不周全的步骤,在导师的协助下才隐隐约约找到些门路。
在这里我想特别的感谢我的指导老师柴明钢老师。虽然柴老师平日里对待我的要求很严格,但是他在指导我们的时候又显示出了耐心地指导和教育,在工作繁多的时候还会抽空出来对设计草案的确定和修改,以及中期检查和后期详细设计。因为是的毕设内容是比较难和较为复杂烦琐的,所以每次的询问的过程中柴老师都仍细心地纠正设计中的错误。除了敬佩柴老师深厚的专业水平外,他那治学严谨、科学研究的精神和那做事认真、负责的态度都是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。
然后在即将结束的大学四年的学习生活,我想特别的感谢那些所有教育过我的老师们,是您们为我打下了电子专业方面的基础,增长了我的见识,让我以后在毕业从事的航空飞机维修中又奠定了一定的兴趣和基础。
其次我要感谢和我一起作毕业设计的几位玉树临风的同学,他们分别是刘一铭、朱。在过去的半年里,无论是生活上还是毕业设计上,他们都给予了我很大的帮助。
最后我要感谢测试与光电工程和我的母校—南昌航空大学,四年来对我的大力栽培,我会用努力来回报母校的培养!
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