適用于航天環(huán)境的FC-AE-1553網(wǎng)絡(luò)的研究.pdf

1、軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展和進步,以及微電子技術(shù)的革新等,總線技術(shù)的發(fā)展也迫在眉睫。MIL-STD-1553B是美國上個世紀(jì)提出的軍用總線標(biāo)準(zhǔn),用于機載電子設(shè)備間的通信,但是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步在很多方面它已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的通信要求。在此背景下提出的FC-AE-1553協(xié)議對其做了繼承和發(fā)展,使得航電系統(tǒng)總線的性能大幅提高。FC-AE-1553協(xié)議是由光纖通道(Fibre Channel)標(biāo)準(zhǔn)組織航空電子分委員會制定。它定義了MIL-STD-1

2、553B總線協(xié)議到光纖通道高層協(xié)議的映射,實現(xiàn)了對MIL-STD-1553B總線的平滑升級,在保證對傳統(tǒng)MIL-STD-1553B總線設(shè)備兼容的同時又具備了FC總線的高傳輸帶寬、低延時和低誤碼率等特點。
　　航天系統(tǒng)由于其處于特殊的空間環(huán)境的封閉性,高輻射干擾等特點,對于與系統(tǒng)的影響,所以保證通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性很必要。對沒有差錯控制的FC-AE-1553總線做鏈路層的選擇性重傳可以更加降低原本就不高的誤碼率。由于軟硬件發(fā)

3、展的歷史原因,航天系統(tǒng)中保留了不少基于MIL-STD-1553B總線的設(shè)備,所以對原有系統(tǒng)的兼容也是本文研究的不可或缺的一部分。本文先對FC協(xié)議以及MIL-STD-1553B總線協(xié)議的做了簡單介紹,分析和研究了FC-AE-1553的幀結(jié)構(gòu),和數(shù)據(jù)交換方式,重點研究FC-AE-1553的協(xié)議內(nèi)容以及FC-AE-1553網(wǎng)絡(luò)與MIL-STD-1553B網(wǎng)絡(luò)橋接的實現(xiàn)。在分析完以上協(xié)議后提出FC-AE-1553節(jié)點和橋的硬件部分實現(xiàn)方案,并與

4、軟件一起完成節(jié)點(NC/NT)、FC-AE-1553與MIL-STD-1553B橋接功能實現(xiàn)方案。整個方案分為軟件,FPGA邏輯和硬件外圍接口兩部分組成。在此此方案實現(xiàn)的基礎(chǔ)上做基于硬件實現(xiàn)的差錯控制的技術(shù)研究,選擇了一種資源占用相對較少與性能相對較好的選擇性自動請求重傳技術(shù)。
　　在實現(xiàn)了的NT與NC以及FC-AE-1553橋的功能后,以直連的方式組網(wǎng),驗證NC、NT節(jié)點在各種數(shù)據(jù)交互模式下的功能和性能。通過仿真平臺驗證橋接模塊