基于FPGA的1553B總線與CAN總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、1553B總線和CAN總線在性能和成本上各有優(yōu)勢，得到了十分廣泛的應(yīng)用。1553B總線和CAN總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器用于實現(xiàn)兩個總線上設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，目前針對1553B總線與CAN總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計，有以DSP+CPLD為核心和以ARM+FPGA為核心兩種方案。前者在數(shù)據(jù)處理的實時性能方面有較大的局限性，后者PCB板卡面積和設(shè)計實現(xiàn)復(fù)雜度較大，成本較高。
　　本文針對這些方案的不足和具體應(yīng)用需求，提出了基于FPGA的1553B總線與

2、CAN總線的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計方案。系統(tǒng)由CAN總線收發(fā)器、CAN總線控制器、基于FPGA的總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制器、1553B總線收發(fā)器四個主要部分組成，其中基于FPGA的總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制器是系統(tǒng)設(shè)計的核心部分，論文課題主要討論該部分的設(shè)計和實現(xiàn)。
　　論文首先對1553B總線和CAN總線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進行了深入理解和分析；在此基礎(chǔ)上，對核心的FPGA總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)進行了功能性的模塊劃分，包括CAN總線控制器驅(qū)動模塊、1553B總線協(xié)議解

3、析模塊和CAN總線與1553B數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換模塊。接著，論文討論了CAN總線與1553B總線數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計和實現(xiàn)方法，從而完成兩種總線之間不同數(shù)據(jù)幀的格式轉(zhuǎn)換。
　　在深入分析1553B協(xié)議和應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上，論文設(shè)計了1553B協(xié)議解析模塊，實現(xiàn)了協(xié)議解析的基本功能，如1553B的命令字的解析、狀態(tài)字的編碼、數(shù)據(jù)字的接收和發(fā)送等功能，并且能夠根據(jù)解析到的命令或數(shù)據(jù)與上層控制器進行數(shù)據(jù)的通信，完成數(shù)據(jù)的交換和控制功能。<

4、br>　　論文詳述了CAN總線控制器驅(qū)動模塊的設(shè)計，通過模塊間設(shè)計的數(shù)據(jù)讀寫接口，實現(xiàn)了CAN總線控制器SJA1000的驅(qū)動控制，完成了CAN總線上報文數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。
　　論文不僅對各個模塊進行了仿真驗證，而且利用搭建的硬件平臺對總線轉(zhuǎn)換器進行了詳細(xì)的驗證和測試，實驗結(jié)果表明：系統(tǒng)功能符合設(shè)計要求。
　　最后，論文給出了結(jié)論與展望，基于FPGA的1553B總線與CAN總線的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計具有高內(nèi)聚性，減小了PCB的板卡面