一种PCI接口的AFDX网络监控卡设计与实现

航空电子全双工交换以太网(AFDX)[1]是为航电信息系统之间进行数据通信而专门制定的协议标准,具有确定性、双余度和可靠性等优点,已成功应用于新一代航电网络。分析ARINC 664 Part7规范、通信架构、网络拓扑和工作模式等关键技术特点,提出一种适合AFDX网络PCI接口卡的设计与实现,可满足针对物理端口或者VL在10/100Mbps速度下的监控要求。     

基于FPGA的PCI硬件加解密卡设计

提出一种基于FPGA的PCI硬件加解密卡的设计方案,用硬件加解密取代了传统的软件加解密,将加解密模块和PCI接口模块集成在一个FPGA芯片内实现.分析了PCI加解密卡的软硬件的结构和原理,详细介绍了DESX加解密算法的原理、步骤和硬件实现、PCI接口模块的IP核设计以及USB接口模块的电路连接.系统硬件以FPGA为核心,使用Quartus Ⅱ 7.2软件和VHDL语言设计,软件由DriverStudio 2.7和Visual C++6.0设计.采用192位密钥的DESX分组对称加解密算法来取代64位DES算法,密文和密钥在专用硬件中存储,计算机内只有明文,有效防止黑客攻击,保护数据安全.设计采用逻辑综合式取代时钟驱动级联式来实现DESX算法,使加密一组数据的时间由16个周期缩短为1个周期.     

一种千兆AFDX端系统的设计与实现

ARINC664 Part7规范具有流量管制、确定时延、网络冗余等特点,已广泛应用于航空领域.文中基于ARINC664P7协议,制定了一种千兆端系统的设计方案,实现了千兆AFDX端系统的硬件、逻辑和软件,提出以FPGA实现核心协议的处理,通过PCI/PCIe接口与主机设备通信的系统架构,通过测试与验证,证明该实现对千兆AFDX通信功能的正确性且效率较高.     

基于FPGA的PCI数据采集卡设计

论述了基于FPGA 的PCI数据采集卡设计,板卡实现了查询、中断和DMA等多种方式读取数据,可以实时采集数据、实现大容量数据的缓存,还有效地解决了对数据高速采集、传输的需求。设计采用FPGA 实现数据采集控制逻辑,减少了开发周期,并可在线修改设计和进行设计升级。     

AFDX端系统协议软件设计与实现

网络作为航电系统的核心部分,其性能直接影响航电系统.AFDX网络是新一代航空电子系统的传输网络技术,具有高速、确定性和稳定性的特点.在深入研究AFDX网络协议的基础上,结合航电网络的实际应用,根据AFDX端系统关于冗余管理、完整性检测和VL隔离的特点,提出了一种AFDX端系统协议软件的设计方法.该方法通过采样、队列和SAP三类端口实现了AFDX标准数据的发送和接收功能,支持10 (Mb· s-1)/100 (Mb·s-1)的数据传输,并采用了VL管理、冗余管理和完整性检测方法,有效提高了数据传输的确定性和稳定性.多次的功能和性能测试表明,该软件设计方法实现了ARINC664 P7协议规定的AFDX端系统协议栈功能,具有良好的正确性和可靠性.     

基于FPGA的PCI总线接口设计

PCI总线,由于其优异的性能被广泛应用于数据采集和控制系统,相对于专用的PCI接口芯片来说,用FPGA设计PCI接口显得更加自由灵活.为了在FPGA上实现简化的PCI接口控制器采用模块设计的方法,将PCI接口逻辑分成四个模块,重点介绍了状态机模块的设计,并给出了存储器读操作的仿真波形.结果表明符合PCI规范.该设计目前已在探地雷达数据采集系统中得到验证.     

航电AFDX总线监控器的设计和实现

AFDX(Avionics Full Duplex Switch Ethernet)是空客公司首先提出的,在商用以太网技术的基础上,通过增加特殊功能来保证航空应用的确定性和可靠性,是目前最先进的机载通信网络.文中针对航电设备与总线网络通信出现的故障,设计了某型号飞机AFDX总线监控器,该设备是一个便携式工控机,通过扩展AFDX总线接口卡,实时、高速、可靠的对总线上的数据进行记录、分析、显示,并依照航电总线标准ICD(接口控制文件)库进行解析,快速准确的定位故障,避免设备的无故障拆装,提高维护效率.仿真实验表明:该监控器可实时监控航电AFDX总线上的所有动态信息,对信息的分析处理正确,能满足设计需求.     

AFDX终端系统硬件设计与应用研究

本文在研究航空全双工交换式以太网(Avionics Full Duplex Switched Ethernet,AFDX)实时传输协议的基础上,分析了AFDX网络的组成架构,设计了双冗余AFDX终端系统的硬件系统,并分析了整个硬件系统的各个模块的设计和功能,为AFDX网络交换机的研发打下了良好的基础。     

AFDX以太网冗余管理的算法设计

为了实现AFDX以太网的冗余发送功能,文中通过研究AFDX以太网协议,分析AFDX冗余调度管理的概念和冗余发送过程中顺序号的定义与作用,根据顺序号的定义来分析数序号在接收端与发送端的作用,然后设计冗余调度算法。根据该算法设计的端系统的实际应用表明,该算法可靠准确,达到了设计的要求。     

基于AFDX总线的端系统测试技术

AFDX总线技术是目前航空机载设备交换式网络的代表,也是近年来大型飞机航空机载设备首选的总线通信网络。为了实现某设备AFDX总线主要功能和性能检测,简要介绍了AFDX总线技术的基本原理与通信特点,通过使用VC＋＋6.0软件技术在工控机上集成了AFDX端系统测试功能,并给出了该技术在AFDX端系统上的测试结果。     

使用FPGA的PCI内核实现PCI总线接口

随着计算机技术的不断发展,其 数据宽度及工作频率也在不断提高,因此传统的ＩＳＡ总线严格地限制了新型芯片水平的发挥和利用,ＰＣＩ总线因其众多的功能、强大的兼容性,在计算机及通信领域得到了广泛应用。但是目前大多数系统厂家的ＰＣＩ总线接口都是采用国外的专用控制芯片,价格昂贵且不能根据系统要求灵活配置,因此采用ＰＣＩ ＩＰ（知识产权）模块（ＰＣＩ内核）进行ＰＣＩ总线接口设计便成为一种新的解决办法。 设计前的考虑 首先选择一个性能良好的ＰＣＩ内核是设计的开始。当前很多ＦＰＧＡ厂商都提供一种预定义的接口内核,这…     

基于FPGA的LVDS高速数据通信卡设计

基于FPGA、PCI9054、SDRAM和DDS设计了用于某遥测信号模拟源的专用板卡。PCI9054实现与上位机的数据交互,FPGA实现PCI本地接口转换、数据接收发送控制及DDS芯片的配置。通过WDM驱动程序设计及MFC交互界面设计,最终实现了10~200 Mbit·s^-1的LVDS数据接收及10~50 Mbit·s^-1任意速率的LVDS数据发送。     

AFDX端系统的Linux驱动程序设计与实现

为了满足航空电子系统对确定性和实时性的要求,针对AFDX端系统硬件结构,功能需求和Linux驱动程序的特点,提出了一种满足AFDX协议的Linux内核态驱动程序的实现方法。在Linux内核态驱动程序的实现中先注册一个PCI总线驱动程序,然后在PCI总线驱动程序中注册字符型设备驱动程序。字符型设备驱动程序注册成功后,在其open()函数中注册中断处理程序,利用其ioctl()函数实现初始化表和端口,利用read()和write()函数来读写设备。测试结果显示,该Linux内核态驱动程序的设计和实现是可以满足航空电子系统对确定性和实时性的要求的。     

一种PCIe接口AFDX端系统的设计与实现

航空电子系统复杂度、集成度的不断提高,对网络带宽、数据传输可靠性及服务质量提出了越来越高的要求。航空全双工交换式以太网(AFDX)具有高速、高可靠性及有界传输延迟的特点,被广泛应用于航空安全关键系统。文章结合系统设计需求,基于ARINC664 Part7标准,设计实现了一种以FPGA为处理核心、提供PCIe主机接口的AFDX端系统模块,搭建了AFDX协议符合性测试平台,对AFDX端系统进行了详细验证。通过测试与验证,该端系统设计合理,工作可靠。     

基于CPCI接口的AFDX终端测试板卡通讯模块设计研究

本文在研究航空全双工交换式以太网(Avionics Full Duplex Switched Ethernet,AFDX)实时传输协议的基础上,分析了基于CPCI接口的双冗余AFDX终端测试系统通讯模块的设计原理,重点介绍了支持热插拔的CPCI接口电源电路分析、FPGA与PCI9030接口模块时序分析和在Windriver软件环境下的驱动程序的开发,为AFDX上位机底层驱动接口的开发和软件界面的开发以及AFDX交换机的研发打下了良好的基础。     

基于FPGA的双口RAM与PCI9052接口设计

为了解决PCI9052和双口RAM之间读写时序不匹配的问题,本设计采用可编程器件来实现它们之间的接口电路。此电路可以使系统更加紧凑。核心逻辑部分采用有限状态机实现,使控制逻辑直观简单,提高了设计效率。通过仿真工具ModelSim Se对该接口电路进行了验证,得出的仿真波形符合要求。     

PCI总线控制器的VHDL设计与FPGA实现

首先介绍了PCI总线的技术特点，并结合实际应用，重点叙述了PCI总线设备控制器的VHDL设计与FPGA的实现，他是PCI总线和应用设备的接口，并且用VHDL语言对系统进行了详细的描述与功能仿真。     

基于FPGA的PCI总线红外图像采集系统设计

为了满足特殊视数据格式的红外成像设备图像采集与测试的相关需求,开发了一套低成本PCI总线图像采集系统。该系统采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片作为主控芯片,实现信号接收、数据处理,之后通过PCI9054将数据传送至系统上位机,上位机根据通信协议识别图像数据帧头与帧尾所在位置,并完成图像的重建与显示。实验测试结果表明,系统能够稳定实时采集100fps的16bit深度128×128的红外图像,满足对自定义差分输入视频信号开展实时图像采集、存储与显示的设计使用要求。     

基于FPGA的PCI接口数据采集系统设计研究

本文从研华公司在FPGA基础上的PCI接口数据采集系统设计经验入手,对基于FPGA的PCI接口数据采集系统的硬件和软件设计进行了详细分析,最后对相关设计进行了测试,希望为我国相关领域的发展起到促进作用.