基于FPGA的AFDX协议处理芯片设计

航空电子全双工交换式以太网（AFDX）是下一代航空数字网络的首选。AFDX的端系统可以保证数据在航电系统网络之间交换的安全性和可靠性,基于ARINC664规范的第7部分,提出了符合该规范的AFDX协议处理芯片的设计方案,对AFDX协议处理芯片中的关键模块进行了设计和仿真。     

基于FPGA的AFDX端系统的设计与实现

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)是航空数据总线的最佳选择之一;AFDX端系统是AFDX网络的重要组成部分,为航空电子子系统与AFDX网络之间提供了信息收发的通道,保证了航空电子子系统之间数据交换的安全性和可靠性;文中在分析研究ARINC664规范第7部分的基础上,提出了符合该规范要求的基于FPGA的AFDX端系统设计方案,给出了虚拟链路层模块的具体实现;在TechSAT测试平台的实验结果证明,设计的端系统满足ARINC664规范要求,具有较高的可靠性和稳定性。     

AFDX端系统关键技术的研究与实现

分析AFDX协议关键技术,围绕其端系统的构建,给出一个实用的AFDX端系统架构。针对AFDX的地址映射和实时性机制,提出AFDX端系统关键模块的发送协议处理算法和流量整形综合调度算法。基于Linux操作系统,对该AFDX端系统架构进行仿真验证,结果证明其较好地满足了航空电子网络数据传输的实时性和可靠性需求。     

一种小型化低功耗AFDX端系统的设计与实现

为满足航空电子系统对小型化、低功耗设计的要求,基于ARINC664 Part7标准和具体功能性能要求,设计实现了基于SOC芯片的AFDX端系统。搭建了测试验证平台,对AFDX端系统的功能性能指标进行了测试,测试结果表明,该AFDX端系统完全满足设计需求。     

基于FPGA的AFDX虚拟链路层实现方法

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)为航空电子设备之间的数据交换提供电气和协议标准.在研究AFDX虚拟链路层协议的基础上,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的AFDX虚拟链路层软件设计框架,给出基于FPGA的AFDX虚拟链路层发送模块和接收模块的设计与软件实现,应用结果表明,该设计框架可促进AFDX端系统的研发.     

基于FPGA的AFDX端系统协议栈虚链路层的研究与实现

AFDX具有传输速率高、导线长度和重量小、容易映射ARINC429和MIL-STD-1553等优势,且应用商用货架技术和开放式标准,是下一代航空数据网络的最佳选择之一;协议栈是AFDX端系统设计的重点,协议栈的虚链路层包含了AFDX为消除网络的不确定性,对商用以太网进行改进而加入的新功能,是协议栈设计的关键;本文对AFDX协议栈的虚链路层进行了研究,给出了它的一种设计并使用FPGA对其进行了实现;在端系统研制中的应用表明,本文的研究实现了虚链路层的功能,并达到了AFDX标准的要求。     

AFDX端系统虚拟链路层的研究与仿真

AFDX总线符合航空ARINC664-P7标准,广泛应用于民用飞机的系统集成领域,但是国内对于AFDX总线的协议研究一直没有很成熟.研究了航空以太网AFDX通信总线端系统虚拟链路层的调度方法,为了提高AFDX端系统发送端调度效率同时降低数据抖动,设计了一种反馈式的发送调度器,利用采用优先级+轮询的调度方式,可以根据Ji...     

基于FPGA的ARINC664/AFDX端系统设计

ARINC664标准是ARINC组织为下一代航空电子系统数据传输所定义的一个确定性航空电子数据传输网络标准.其中第7部分定义了一个确定性航空电子设备全双工交换以太网(AFDX),由航空电子设备子系统、AFDX端系统、AFDX互联网络等三部分组成.AFDX端系统是其它两部分之间的通信接口,极为重要,在分析研究该协议的基础上给出了一种可行的AFDX端系统设计方案.     

AFDX端系统通信端口的设计与实现

航空电子全双工交换以太网(AFDX)通信端口作为AFDX端系统提供给应用程序的接口,对于AFDX网络消息的传递有着重要的作用.针对AFDX端系统仿真接口板卡的AFDX协议栈在板上实现的特点,提出了一种满足AFDX协议的通信端口的实现方法.端口在端系统驱动中通过加载配置,创建端口、端口发送/接收3个步骤实现,经过应用程序测试验证了其正确性和可靠性.     

民用飞机高速航电系统AFDX网络设计与分析

针对AFDX网络在民用飞机综合化航空电子系统中应用,在对AFDX网络协议技术特点分析的基础上,提出了交换机体系架构和端系统体系架构的实施方案。分析了交换机帧过滤、流量警管、帧调度与转发的实现方式,论述了端系统虚拟链路调度、余度管理和协议栈的实施机制。研制了AFDX网络交换机和端系统,并开发了支持网络应用的配置仿真以及数据加载工具,提供了AFDX网络在航电系统应用的全套解决方案。通过AFDX网络测试平台对研制的交换机与端系统产品进行了验证测试,实际测试结果表明,AFDX网络交换机、端系统产品的设计完全符合ARINC664规范设计要求,能够满足高速航空电子网络数据传输的实时性、确定性与可靠性要求。     

基于AFDX的航空数据网络终端设备设计

AFDx(航空电子全双工交换以太网)技术作为目前最为先进的航空网络技术之一,推动着商用飞机高速航空数据网络的发展.基于AFDX协议的特点,对协议栈的硬件实现方案和软件实现方案进行比较和分析,在此基础上设计了应用FPGA和DSP技术的AFDX关键端设备方案,提出AFDX主网与传统ARINC429子网间协议转换的实现方法,...     

Linux下AFDX端系统驱动的设计与实现

为使航空全双工交换式以太网络(AFDX)兼容Linux环境,设计并实现Linux环境下AFDX端系统的驱动程序。该驱动程序基于Linux 2.6.23.1内核版本,采用PCI字符型驱动程序模式,并结合具体板卡硬件信息设计而成。测试结果表明,该驱动能使AFDX端系统在Linux平台下正常有效工作。     

AFDX端系统技术时延测试方法设计与实现

航空电子全双工交换以太网(AFDX)已成为先进的民用飞机航电系统的通信主干网。AFDX端系统(ES)是AFDX网络的重要组成部分。研究了AFDX端系统发送技术时延和接收技术时延的成因,设计了端系统技术时延的测试方法。在测试平台上对被测的AFDX端系统模块实际验证测试表明该方法精确有效。     

AFDX网络端系统数据接收方法研究与实现

AFDX网络端系统实现符合ARINC664P7协议的网络数据的传输功能,在AFDX网络端系统数据接收方面,总结了AFDX网络数据的特点,分析了查询接收方式和中断接收方式各自的不足,设计并实现了一种基于查询和中断的混合式数据接收方法。该方法在保证查询接收方式高效的前提下,有效降低了对主机系统处理器资源的占用,并解决了中断接收方式引起的丢包问题。     

AFDX网络协议研究

介绍了AFDX网络的产生背景及发展历程;解析了ARINC664规范各个部分的功能及与开放式系统参考模型的关系;总结了AFDX网络相对于商用以太网的特点和AFDX网络与机载系统的关系,通过对AFDX在A380等飞机上的应用研究,归纳了基于AFDX网络的航空电子系统的特点;AFDX网络已成功应用于工程实践,该网络具有完整的协议结构,具有高实时性、高确定性和高可靠性的特点,是一种新型的机载网络总线。     

AFDX网络协议研究

介绍了AFDX网络的产生背景及发展历程;解析了ARINC664规范各个部分的功能及与开放式系统参考模型的关系;总结了AFDX网络相对于商用以太网的特点和AFDX网络与机载系统的关系,通过对AFDX在A380等飞机上的应用研究,归纳了基于AFDX网络的航空电子系统的特点.AFDX网络已成功应用于工程实践,该网络具有完整的协议结构,具有高实时性、高确定性和高可靠性的特点,是一种新型的机载网络总线.     

AFDX终端系统实现方案研究

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)作为一个网络协议,用来定义各航空电子子系统之间进行数据交换所应遵循的电气要求和协议规范;它是在IEEE802.3以太网技术的基础上增加了一些特殊的功能来提供一个具有确定性服务保证的网络;该方案首先对AFDX网络的组成结构进行了简单的介绍,然后根据对AFDX协议规范的研究,分析了AFDX终端系统的工作流程和性能指标,最后提出了终端系统的硬件设计方案;为了使终端系统设计达到最优性能,文章还给出了软件设计方案。     

CentOS下AFDX端系统驱动设计与实现

分析了AFDX网络和CentOS操作系统的工作机制,针对民用大飞机航空电子网络测试设备的需求,提出了基于X86架构的CentOS操作系统的AFDX端系统驱动设计方案和实现方法。依据设计方案和实现方法,编码实现了CentOS下AFDX端系统驱动,并且在PC主机上完成了驱动的验证工作。     

AFDX端系统设计中的发送调度方法研究与实现

通过对AFDX协议的研究及对当前端系统常用调度方法的分析.提出索引表静态优先级调度方法(AFDX Index Priority Scheduling--AISP);针对FPGA芯片的设计特点,给出AISP方法的逻辑实现;从优先级、流量整形、确定性等方面对该方法进行分析和评价,并利用Matlab工具对虚拟链路最大延迟和平均延迟进行仿真;仿真结果证明,AISP调度方法具有较好的实时性,并且能够满足不同紧急程度的网络数据传输的需求.     

AFDX网络端系统芯片架构的研究与设计

实时性、确定性和高可靠是航空电子全双工交换以太网(AFDX)网络的技术特点.在对ARINC664Part7协议研究的基础上,提出一种采用专用数据通道的系统架构,并在不同通信模式下对该结构进行分析.与国外参考设计相比,该系统架构缩短了协议处理的时间和数据拷贝,大大降低主机的系统开销,便于芯片物理实现.最后基于该系统架构进行芯片设计,芯片实测结果表明,该系统架构完全满足AFDX网络实时性、确定性的系统要求,方案行之有效.