高性能光纤通道上实现1553B协议的研究

当前机动平台上广泛使用的1553B协议越来越不适应数据传输的需求增长,需要找到一个1553B协议在光纤通道上实现的方法,以获得光纤通道所具有的优势性能;1553B协议原设计实行在线缆上,因此就必须实现其到光纤通道的转换接口;1553B协议使用的是命令/响应模式,并以消息、字为传输单位,而光纤通道则是以交换、序列、帧为传输单位,对两者传输单位的映射和传输机制进行设计,完成1553B协议在光纤通道上的实现;最终通过测试验证了设计的正确性,经过转换的协议可以支持原有协议的功能,并且在性能上达到光纤通道提供的传输速率。     

光纤通道与MIL-STD-1553B协议的兼容性设计

随着航空电子技术的发展,现在的航电主网络MIL-STD-1553B,其1Mbps带宽越来越不能满足高速数据交换的需求,以光纤通道来替代现有的航电网络成为重要的发展趋势,为实现系统的平稳升级,需要兼容传统的1553B设备;重点介绍了光纤通道与MIL-STD-1553B桥接的主要技术,并且给出了光纤通道兼容MIL-STD-1553B设备的软硬件设计方案,搭建了基于FPGA+HOLT1575的软硬件平台,验证了桥接设计方案的正确性与可行性,为MIL-STD-1553B总线到高速光纤网络的过度提供了设计参考.     

FC-AE-1553与MIL-STD-1553协议转换方案的设计

为了实现FC-AE-1553和MIL-STD- 1553两种总线网络之间信息单元的准确传输,分析了当前航电系统的应用现状,描述了FC-AE-1553协议在总线应用方面的性能优势,提出了两种协议之间的转换方案,实现了两种信息单元格式之间的转换.在FC-AE-1553帧与MIL-STD-1553字相互映射关系的基础上,对协议转换方案进行了总体分析,并按照子功能进行了模块的划分.针对各个子模块,依据其运行机理给出了详细的设计流程.仿真分析结果表明,协议转换方案具有良好实时性能,具有很强的适应性.     

FC-AE-1553网络的建模仿真研究

研究了FC-AE-1553（Fibre Channel-Avionics Environment-1553,光纤通道-航空电子环境-1553）网络的计算机仿真问题。从FC-AE-1553网络的基本原理出发,提出了网络结构模型和数据传输控制方法;在OPNET Modeler中创建了FC-AE-1553网络节点模型和FC交换机模型;采用数据传输控制方法控制整个FC-AE-1553网络的数据传输,对航空电子典型拓扑网络进行仿真。通过仿真实验与结果分析证明了FC-AE-1553网络具有良好的实时性能,采用提出的数据传输控制方法比MIL-STD-1553B的数据控制方法有更高的网络吞吐能力和更强的适应性。     

不同拓扑结构FC-AE-1553B网络性能研究

研究点对点、交换式与仲裁环3种不同拓扑结构的网络,建立FC-AE-1553B网络的Markov模型,并分析单点故障对不同拓扑结构总线的影响。仿真结果表明,基于点对点结构的FC-AE-1553B网络在传输NT节点到NC节点的数据流时,具有最小时延,基于交换机实现的FC-AE-1553B网络在传输NT节点到NT节点的数据时,传输性能较优。     

多用途光纤通道交换机的设计与实现

光纤通道交换机是存储网络的核心部件,也是下一代航电网络的关键器件.设计了一种基于FPGA的、通道速率达到2Gbps的光纤通道交换机.该交换机支持单播、组播和多优先级,支持FC-AE协议.对设计进行仿真,实现16端口的光纤通道交换机,通过测试验证了交换机的性能.     

基于SOPC的FC-2层协议设计与实现

在分析了光纤通道协议基本层次结构和拓扑结构的基础上,提出了一种面向机载应用、基于SOPC平台的FC-2层协议软硬件协同设计与实现的方法.对平台的构建、基于平台相应的驱动软件、FC2层协议协同设计软件进行了详细论述,对基于SOPC的FC-2层协议的实现,通过自身板级互联、与商业板卡以及与商业交换机互联的三种方式进行了协议的全面测试,验证了FC-2层协议基于SOPC软硬件协同设计与实现的有效性.     

基于FPGA的光纤通道网络监控卡设计与实现

光纤通道（ Fibre Channel,FC）监控设备在光纤通道网络中承担着数据监控、过滤和解析等任务,对FC网络的构建、运行、故障诊断和调试起着关键性的作用。文中在对FC协议进行深入研究的基础上,提出一种在线实时过滤的光纤通道监控卡解决方案,可实现FC链路数据的实时监控。该仿真卡采用软硬件协同工作的方式,由硬件电路实现监控卡中光纤通道链路数据过滤,软件负责过滤条件配置及筛选后数据分析,克服了软件过滤数据速度慢的缺点,保证了数据过滤的实时性;同时,由于采用软件配置,使得监控卡的应用更加广泛和灵活。光纤通道网络监控卡的研制,对加速FC网络的研制有积极的推动作用。     

基于ABTS协议的FC-AE-1553交换管理模块研究与实现

相对于传统1553总线,基于光纤的FC-AE-1553航电总线具有更大的的带宽、更灵活的拓扑和更高的系统可靠性,其核心为交换型的总线通信模式;在分析FC-AE-1553总线交换协议的基础上,提出一种基于ABTS的FC-AE-1553交换管理模块实现方案,对模块进行原理设计并详细分析了交换处理流程;基于FPGA硬件平台完成了交换管理模块的工程实现,搭建系统模拟NC和NT进行总线通信,验证了总线数据交换和ABTS差错处理功能,实现了FC-AE-1553总线数据的5Gbps传输;验证结果表明,模块支持各类复杂交换管理模式,有高的集成度和较强的通用性,IP软核能够方便地进行功能扩展和平台移植,具有良好的实用价值和应用前景。     

基于ARM的1553B总线应用

1553B总线是一种应用广泛的高可靠实时总线。本文提出了基于ARM7TDMI内核的32位微处理器和高可靠1553B控制器DDC64843的1553B总线控制器的设计方案。详细介绍了1553B总线的特性、原理及嵌入式系统的设计,并结合实际应用给出了软、硬件的安全性设计。     

高速1553B IP核的设计与实现

随着MIL-STD-1553B总线在航空、航天等军事领域的综合电子信息系统中的广泛应用。系统应用对1553B协议处理器的高传输率、高可靠性以及小型化提出了更高的需求,采用传统专用芯片的方案已经不能很好地满足应用需求。从上述需求出发,文中全面描述了高速1553BIP的功能结构以及各功能模块的设计与实现。目前,1553BIP已经过MPW投片验证,样片的性能测试和系统应用验证结果表明,1553BIP完全符合MIL-STD-1553B协议,支持10Mbps高速数据通信。     

基于BU-64843的MIL-STD-1553B 总线远程终端的设计

为了研究MIL-STD-1553B总线协议在某航空机载设备中的使用方法,提升1553B总线远程终端的性能,通过分析1553B总线的结构和特点,提出了采用DSP作为处理器,以BU-64843作为协议芯片实现远程终端（RT）的方案,并进行了硬件和软件的详细设计。相比传统以BU-61580为协议芯片的RT,简化了硬件设计,提高了数据处理能力。对设计的RT进行了1553B总线消息的接收、发送测试,结果表明其能够可靠地实现总线数据的传输,在高性能嵌入式设备的研制中具有一定的工程应用前景。     

基于1553B总线的IP网络设计与实现

为了提高MIL-STD-1553B总线的灵活性、可扩展性等,以个人计算机为硬件平台,在Linux操作系统2.6内核下对TCP/IP网络协议以及PCI网络设备驱动模型进行了研究,设计并实现了基于1553B协议的TCP/IP网络。1553B总线终端采用DDC公司的BU61580芯片,以PLX公司的PCI 9052为PCI总线接口芯片,设计并开发了具有PCI接口的1553B总线接口卡。采取开发网络设备驱动的方式在接口卡上实现了网络层数据包的传输和路由,使得基于TCP/IP协议的应用程序可以透明的运行于1553B接口卡上。     

基于FPGA的1553B总线系统设计与实现

应用FPGA设计MIL-STD-1553B、CAN的总线接口,实现总线设备之间的互联。介绍了该系统的硬件结构设计,总线协议的模块划分及其内部结构设计与实现。在QuartusII中应用VHDL语言进行编程,并用专门的综合工具Synplify pro8.1对设计进行优化,通过下载程序到硬件中,验证设计的准确性和可靠性。     

VXI-1553B总线接口模板的开发

针对航空工业测试技术对ＶＸＩ总线测试平台的需求和航空电子设备大量使用１５５３Ｂ总线的现状,介绍了ＶＸＩ－１５５３Ｂ总线接口模板的硬件实现原理及驱动软件的编制方法,并给出了验证环境及结果,对于航空电子设备测试有重要意义。     

基于FPGA的1553B通信模块的设计

提出一种将FPGA与PowerPC芯片结合,实现MIL-STD-1553B通信模块的技术方案。详细讨论了该系统的结构、1553B总线协议在FPGA上的实现以及系统的软件结构等关键技术。该系统方案与采用专用的协议芯片实现1553总线接口的方法相比,具有更灵活、成本更低、可移植性好等特点。     

基于FPGA的1553B总线BC设计与实现

在对MIL-STD-1553B总线深入学习的基础上,基于FPGA技术对1553B总线的总线控制器(BC)单元进行了设计。设计采用了Top-Down和Down-Top混合设计的思想,使用Verilog语言进行了代码编写,最后通过ISE9.0进行了设计综合。介绍了1553B总线特性,对BC接口功能和各模块的设计实现方法进行了详细说明,并对结果进行了仿真,使用示波器完成了实验验证。结果表明BC的逻辑达到了设计要求,符合1553B总线的协议规范。