基于FPGA和DSP的1394b双向数据传输系统

IEEE 1394串行总线以其高速实时性的特点和灵活可配置的拓扑结构为提高系统性能提供了一种有效的途径。文中介绍了IEEEStd1394b总线系统的功能和特点,并以FPGA和DSP为控制核心设计了1394b双向数据总线传输系统,最后阐述了系统的硬件设计、工作流程以及总线的配置过程。     

1394与RS422总线桥的设计与实现

1394总线具有高速、灵活和可扩展性等特点,已经有越来越多的设备开始使用这种总线,而RS422总线是一种相对成熟并且应用较多的总线,其特点灵活、方便、可靠。因此根据在研项目,为了实现新老总线之间正常、稳定的通讯,基于FPGA技术设计并实现了1394总线与RS422总线桥。经过实践论证,在一定条件下,1394总线与RS422总线可以进行正常、稳定的通讯。文中着重介绍了1394总线与RS422总线桥的设计方法,着重通过1394总线与RS422总线桥的逻辑架构和总线桥的数据流两个方面介绍了1394总线与RS422总线桥的设计思路。     

一种1394总线分析逻辑电路的设计与实现

1394总线标准具有灵活、高速和可扩展的特性,为确保新一代航空1394总线系统功能、性能正确性,总线协议符合性及系统应用可靠性,对航空1394总线系统进行系统测试成为必要手段。提出了一种用于1394总线数据分析的逻辑电路,该逻辑电路内嵌于1394分析设备硬件中,可实现1394总线数据和状态的监控、分析和存储,再通过其主机接口读取分析结果。经过1394总线系统的联试、试验及试飞测试任务,充分表明该逻辑电路可有效监控分析1394总线,对于促进航空领域1394总线系统的研制具有重要意义。     

1394与RS422总线桥的设计与实现

1394总线具有高速、灵活和可扩展性等特点,已经有越来越多的设备开始使用这种总线,而RS422总线是一种相对成熟并且应用较多的总线,其特点灵活、方便、可靠.因此根据在研项目,为了实现新老总线之间正常、稳定的通讯,基于FPGA技术设计并实现了1394总线与RS422总线桥.经过实践论证,在一定条件下,1394总线与RS422总线可以进行正常、稳定的通讯.文中着重介绍了1394总线与RS422总线桥的设计方法,着重通过1394总线与RS422总线桥的逻辑架构和总线桥的数据流两个方面介绍了1394总线与RS422总线桥的设计思路.     

1394总线仿真系统设计与实现

随着1394总线在机载领域的广泛应用,出于低成本、灵活性考虑,地面配置、仿真、测试、监控、试验等环节急需建立一套完整的1394总线仿真测试系统。可靠的总线仿真系统可实现产品的模块级、系统级应用测试,同时最大程度地缩短系统研制周期,节省开发成本。提出一种1394总线仿真系统的设计方案,结合系统需求,从系统搭建、系统配置、系统监控与仿真及系统管理等进行详细介绍,建立全面、完备、可靠的仿真系统平台。可通过该平台对1394总线的通信机制、运行方式、工作原理以及系统应用进行深入研究,同时方便系统应用者进行故障检测、排查与设备维护,进而为机载设备的开发、验证、试验与应用提供可靠的技术保障。     

1394总线技术综述

1394总线所具有的静态分配通道号、STOF同步、异步流包通信、预分配带宽等功能特点满足新型飞机航空电子系统总线通信要求,并成为新型飞机安全关键/任务关键系统总线首选。在深入了解1394总线发展背景的基础上,详细分析1394总线关键技术,介绍未来1394总线的发展趋势,为后续协议研究、系统搭建与工程应用奠定了基础。     

飞管1394总线接口模块设计实现

在面向新一代飞机管理系统的1394总线应用中,为满足节点标准化设计,提高电气特性信号质量,降低节点的维护成本,提出了一种基于1394总线协议的飞管1394总线接口模块。该模块具有功耗低、体积小、重量轻、可靠性高的特点,并且1394总线3个端口分别通过3根1394专用电缆以辫接方式引出,实现了接口的标准化和统一化。在充分理解1394总线协议的基础上,分别从硬件架构、逻辑设计和软件设计方面介绍了飞管1394总线接口模块的设计与实现,通过测试与验证,表明该接口模块功能与性能满足机载环境的应用需求。     

Mil-1394b总线在飞行器管理系统中的典型应用分析

Mil-1394b是在COTS技术IEEE 1394b的基础上进行相应的扩展和约束来进行增强,以达到满足安全关键/任务关键系统所需的鲁棒性和确定性。Mil-1394b总线采用SAE AS5643标准,其全称为用于军事和飞行器应用的1394b总线接口需求,目的是标准化Mil-1394b在军事和飞行器中的安全关键/任务关键应用中的方法途径。提高了总线的可靠性和确定性,使Mil-1394b总线相比IEEE 1394b总线更适合作为安全关键的航空总线等高可靠场合的应用。Mil-1394b总线在美F-35战机、X-45、X-47无人机等飞行器管理系统已经相继得到使用,而在我国Mil-1394b总线作为飞行器管理系统总线的应用仍处于起步阶段,该文拟就Mil-1394b总线在飞行器管理系统中的典型应用进行分析。     

一种IEEE1394总线监控卡的设计与实现

IEEE1394总线具有带宽高、延迟低、实时性强等特点,广泛应用于航空、航天领域。由于其差分总线上传输数据不透明,且协议复杂给设计开发带来极大困难。文中针对1394总线的原理和特点,分析了1394总线的监控需求,提出一种软硬协同实现的1394b总线监控方案。给出了相关的软件和硬件设计,实现网络中实时传输数据的监视和控制,采用软件对数据进行记录、存储、分析以及图形化显示,方便了数据的观测和结果分析。该设备的应用可为1394总线设备的开发与测试提供有效支持。     

航电1394总线节点设计实现

机载总线节点接口模块作为系统总线网络的接入节点,其功能性能的完备性、可靠性对于总线网络系统的构建有着至关重要的作用。1394总线作为新一代飞机航空电子系统的网络传输总线,其节点模块设计的重要性不言而喻,以1394总线协议为依据,结合总线系统的需求背景,设计了一种航电1394总线节点接口模块。该模块基于标准化、通用化的设计思想,提取用户共性需求,结合1394总线协议层次结构,确定最终的产品架构。总线节点功能设计中采用CC/RN/BM一体化设计,提供PCI/PCIE主机接口,支持S100B/S200B/S400B可配置总线通信速率,设计灵活,为用户提供标准软硬件接口,有效降低了设计、维护成本。     

关于IEEE1394总线异步数据包配置的分析

简要介绍了IEEE1394a异步数据包,对IEEE1394a包长配置与总线传输性能的影响进行了研究,推导出异步传输模式在考虑到误码率影响的条件下,实际传输数据量与包长配置之间的关系,并对该数学模型进行了初步验证,最终模型结果和试验结果吻合较好,表明利用该数学模型分析IEEE1394包长配置、误码率与实际传输数据量之间的关系快捷有效,可以应用于工程分析.得出在误码率较小的情况下,异步数据包包长设置得越大,其IEEE1394总线的传输性能越好的结论.     

基于IEEE 1394总线的错误注入功能实现

IEEE 1394总线具有高可靠性、低延迟、带宽高、实时性强等特点，广泛应用于工业和航空航天领域。由于电子设备在航空航天领域的飞速发展，在其研发、设计和生产等各个环节也越来越复杂，从而导致其可靠性、稳定性等方面出现一系列问题，因此总线错误注入功能成为总线测试验证的强有力手段。上层应用软件给出错误注入的类型与总使能信号，给出了1394总线的错误注入功能的硬件实现，从而验证1394数据包是否符合协议，总线是否异常。     

高可靠性1394总线传输线缆阻抗特性测试研究

面向新一代飞机的1394总线应用中,传输线缆作为总线传输介质,影响总线的传输特性。为满足新型机载1394线缆的高可靠性要求,本文对1394线缆的结构及差分阻抗进行了理论分析,提出了1394线缆的测试设备及测试环境,采用专用设备对1394线缆的差分阻抗进行了测试,测试结果表明,被测1394线缆满足线缆阻抗特性指标。在测试结论的支撑下,规范了1394线缆阻抗特性测试指标。为高可靠性1394线缆传输提供了理论依据及测试实验数据,为1394线缆的选型及应用奠定了基础,对构建整个1394总线具有指导意义并进而指导整个系统设计。     

1394总线关键协议分析与研究

在新一代飞机安全关键/任务关键系统中,对总线的实时性、确定性、可靠性提出更高的要求。1394总线协议通过规范强制根节点、静态分配通道号、纵向奇偶校验、STOF同步、异步流包通信及发送/接收端电气特性指标等约束,保证了总线传输的高实时、高确定及高可靠性。针对1394总线在安全关键/任务关键系统中的应用需求,分别从总线拓扑结构、总线包格式和总线可靠性三方面对1394总线关键协议进行详细分析与研究,为1394总线设计、实现及系统应用奠定了理论基础。     

高可靠性1394总线传输线缆阻抗特性测试研究

面向新一代飞机的1394总线应用中,传输线缆作为总线传输介质,影响总线的传输特性。为满足新型机载1394线缆的高可靠性要求,文中对1394线缆的结构及差分阻抗进行了理论分析,提出了1394线缆的测试设备及测试环境,采用专用设备对1394线缆的差分阻抗进行了测试,测试结果表明,被测1394线缆满足线缆阻抗特性指标。在测试结论的支撑下,规范了1394线缆阻抗特性测试指标。为高可靠性1394线缆传输提供了理论依据及测试实验数据,为1394线缆的选型及应用奠定了基础,对构建整个1394总线具有指导意义并进而指导整个系统设计。     

北京航天测控公司开发出1394PC-ⅤⅪ接口适配器模块

AMC2102 1394PC-ⅤⅪ接口适配器模块主要针对ⅤⅪ总线自动测试仪器系统在武器装备测试中的大量应用而研制，研究突破了ⅤⅪ总线仪器系统零槽控制器技术、IEEE1394-ⅤⅪ总线桥设计技术、Windows及Linux设备驱动程序设计技术、虚拟仪器I／O库-VISA库设计等关键技术，研制出AMC2102 1394PC-ⅤⅪ接口适配器模块(实用化)样机及配套的Windows与Linux设备驱动程序和VISA库软件。AMC2102 1394PC-ⅤⅪ接口适配器模块(实用化)样机是一个IEEE1394设备，具备ⅤⅪ总线仪器系统零槽控制器的功能。配套的设备驱动程序和VISA库软件为ⅤⅪ总线仪器驱动程序及系统应用程序的编制提供了一个系统无关的软件平台。AMC2102 1394PC-     

基于ARM&FPGA的1394仿真测试前端系统设计

针对在航天嵌入式软件测试中遇到的将1394总线仿真测试融合到分布式测试系统中的实际需求,提出了一种基于ARM&FPGA架构的1394仿真测试前端系统;在简单介绍了1394总线和分布式测试系统后,设计和实现了1394仿真测试前端软硬件,并基于此前端构建分布式仿真测试系统;经测试,1394仿真测试前端满足1394等时数据包和异步数据包的收发时序要求,并成功应用于某航天器软件第三方评测中。     

1394-VXI零槽资源管理器的设计

1394－VXI是实现TEEE1394总线与VXI总线协议交互的VXI零槽资源管理器模块。在成功开发GPIB－VXI零槽资源管理器的基础上,对1394－VXI进行了全面的设计,并对1394总线传输协议、1394接口的硬件实现方法,以及1394接口通信程序的设计进行了较详细的分析和讨论。     

1394总线三节点仿真设备设计与实现

由于单纯依靠机载环境进行1394总线验证测试不仅成本高、风险大、资源有限,而且具有很大的局限性,所以急需开发相应的地面仿真设备进行总线系统综合化仿真测试。结合1394协议在领域的需求,研发了一种满足1394协议的总线三节点仿真设备,该设备实现控制计算机(CC)、远程节点(RN)、总线监控(BM)、加载维护(LM)一体化设计,集节点数据收发、配置加载、故障注入、通信监控、拓扑显示、远程加载等功能于一体,可用于实验室环境下搭建完整的1394总线通信系统,构建各机载子系统设备之间复杂的互联情况,全面系统地完成总线仿真应用测试,为领域的机载总线应用提供支持与保障。     

基于IEEE-1394总线的高速数据采集系统设计

为了实现数据采集系统实时性、通用化、小型化设计,该文提出了一种基于IEEE-1394总线的高速数据采集系统设计和实现方案。硬件架构上,系统采用IEEE-1394总线专用芯片,实现了数据高速率、高可靠性传输;采用FPGA+DSP的数据处理架构,将数据采集与算法处理分开独立运行;采用FPGA静态局部重构技术,实现了不同子系统的功能配置;采用开关动态切换技术,实现了信号采集的灵活配置和小型化设计。软件架构上,系统采用模块化设计思路,实现了不同工作模式之间的切换。实验表明该系统具备很强的数据采集与解算能力。