基于PON結(jié)構(gòu)的FC-AE-1553協(xié)議芯片的關(guān)鍵模塊研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著航空電子系統(tǒng)的不斷發(fā)展，特別是在大容量數(shù)據(jù)傳輸和實時性等方面的要求，傳統(tǒng)的MIL-STD-1553總線已經(jīng)不能完全滿足當(dāng)前總線的需求，而光纖通道由于高帶寬、低延遲、抗干擾、易擴展等特性，成為優(yōu)先選擇的新一代的航空總線。FC-AE-1553協(xié)議是將MIL-STD-1553協(xié)議映射到光纖網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，能兼容現(xiàn)有的MIL-STD-1553總線，同時又具有光纖通道的優(yōu)勢，在未來具有廣闊的應(yīng)用前景。本文的主要目的是實現(xiàn)基于PON結(jié)構(gòu)的FC-AE

2、-1553芯片，全文主要完成以下內(nèi)容：
　　1、首先綜述了FC-AE-1553協(xié)議和PON拓撲結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對將PON拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用在FC-AE-1553協(xié)議上的優(yōu)勢以及設(shè)計特點作了簡要的分析。在基于PON拓撲的前提下，本文對FC-AE-1553協(xié)議芯片進行了相應(yīng)的總體規(guī)劃與設(shè)計，對芯片的整體功能、芯片外部接口、時鐘域、存儲、功能模塊劃分等做了相應(yīng)的說明，其中在存儲命令等相關(guān)方面采用了雙緩沖設(shè)計以方便上位機和芯片同時工作且

3、不發(fā)生沖突。在數(shù)據(jù)存儲方面，針對NC和NT的特性分別采用了共享存儲和循環(huán)存儲方案。
　　2、對芯片的關(guān)鍵模塊進行了詳盡的設(shè)計說明，包括NC和NT的任務(wù)啟動及加載模塊、存儲器接口、接收模塊、發(fā)送模塊、傳輸模式選擇模塊、具體傳輸狀態(tài)機模塊和過橋模塊，并主要通過其中一種數(shù)據(jù)傳輸模式的仿真波形來說明模塊的工作過程以及設(shè)計的正確性。其中，具有多種功能及靈活性的任務(wù)啟動及加載模塊，為銜接內(nèi)外部存儲器不同以及增強模塊獨立性而設(shè)計的存儲器接口，結(jié)

4、合協(xié)議特點而設(shè)計的接收跨時鐘域處理等均具有一定的創(chuàng)新性。
　　3、在FPGA驗證平臺上，借助相應(yīng)的軟件，利用以太網(wǎng)RGMII接口模擬上位機對芯片進行任務(wù)配置，并通過chipscope等手段來驗證了芯片功能的正確性。在芯片流片后，簡要的說明了芯片的測試過程。通過測試，芯片流片成功。
　　鑒于將PON拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用在FC-AE-1553協(xié)議上的巨大優(yōu)勢，以及本芯片在設(shè)計上的一些獨特考慮，對后續(xù)的基于PON結(jié)構(gòu)的FC-AE-1553