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基于NiosⅡ的MIL-STD-1553B总线接口测试仿真卡

作　者: 聂俊伟
导　师: 彭启琮
学　校: 电子科技大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: MIL-STD-1553B SOPC技术 NiosⅡ嵌入式软核总线接口测试仿真卡
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

MIL-STD-1553B的全称是:飞机内部时分制指令/响应式多路传输数据总线,它是美国国防部于上个世纪八十年代颁布的军用数据总线,以其优异的性能为航空电子系统提供了一个数据交换网络,是航空电子系统集成的纽带,其通信完成的质量直接影响航空电子系统设计的成败。我国于上个世纪末引进了该数据总线标准,目前它已广泛应用于我国的国防建设和民航通信中。本文力图设计符合MIL-STD-1553B总线标准的接口测试仿真卡,为各种航空电子设备的数据测试提供虚拟环境,验证航空电子设备的运行是否正常。结合目前新型的SOPC技术和NiosⅡ嵌入式软核技术,本文构建了1553B总线接口测试仿真卡的底层系统,主要实现1553B数据总线协议的底层通信机制,其主体功能均在一块FPGA芯片里完成。相较于国外公司生产的专用总线协议处理器芯片,以及国内大部公司分采用的FPGA+DSP的设计方案,本文的设计方法降低了成本,提高了集成度。本文对测试仿真卡的底层系统的各模块作了详尽的介绍,给出了时序仿真图和数据测试结果。验证表明,设计出的底层系统具有实际使用价值,并为将来测试仿真卡的上层实现提供技术储备。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-13
第一章引言  13-17
  1.1 选题依据  13-14
  1.2 国内外发展现状和研究意义  14-15
  1.3 论文的主要工作和章节安排  15-17
    1.3.1 论文的主要工作  15-16
    1.3.2 论文的章节安排  16-17
第二章 MIL-STD-1553B 总线协议的介绍  17-27
  2.1 1553B 总线系统的框架  17-21
    2.1.1 总线控制器- BC  18-19
    2.1.2 总线监视器- BM  19-20
    2.1.3 远程终端–RT  20-21
  2.2 1553B 总线的数据格式  21-27
    2.2.1 编码格式  21-22
    2.2.2 字格式  22-25
    2.2.3 消息格式  25-27
第三章 NiosⅡ嵌入式系统的介绍  27-36
  3.1 Altera 系统级的 SOPC 开发  27-30
    3.1.1 SOPC 硬件系统的实现  28-29
    3.1.2 SOPC 开发流程的灵活应用  29-30
  3.2 NiosⅡ处理器简介  30-33
    3.2.1 NiosⅡ处理器的定义  30
    3.2.2 NiosⅡ处理器的结构和类型  30-32
    3.2.3 NiosⅡ处理器系统简介  32-33
  3.3 NiosⅡ IDE 集成开发环境简介  33-34
  3.4 Altera EP1C20 嵌入式系统开发板介绍  34-36
第四章 ManchesterⅡ型码的编码器和解码器设计  36-56
  4.1 1553B 总线接口测试仿真卡的底层系统结构  36-37
  4.2 ManchesterⅡ编码器的设计  37-44
    4.2.1 add_odd 模块的设计  38-39
    4.2.2 input_piso 模块的设计  39-40
    4.2.3 man_encoder 模块的设计  40-43
    4.2.4 ManchesterⅡ编码器的时序验证  43-44
  4.3 ManchesterⅡ解码器的设计  44-54
    4.3.1 sync 模块的设计  47-48
    4.3.2 syncw1 模块的设计  48-49
    4.3.3 syncw2 模块的设计  49-51
    4.3.4 syndw 模块的设计  51-52
    4.3.5 sipo 模块的设计  52
    4.3.6 ManchesterⅡ解码器的时序验证  52-54
  4.4 ManchesterⅡ编解码器的联合调试  54-56
第五章 NiosⅡ处理器与外设的接口设计  56-66
  5.1 NiosⅡ处理器与用户定制逻辑的集成  56-57
   5.2 NiosⅡ处理器与 ManchesterⅡ编码器的集成  57-59
  5.3 NiosⅡ处理器与 ManchesterⅡ解码器的集成  59-61
  5.4 NiosⅡ处理器的设计  61-63
  5.5 测试程序设计介绍  63-64
  5.6 系统测试结果  64-66
第六章结束语  66-68
  6.1 论文的总结  66-67
  6.2 论文的展望  67-68
参考文献  68-70
致谢  70-71
个人简历  71-72
攻读硕士学位期间的研究成果  72-73

基于NiosⅡ的MIL-STD-1553B总线接口测试仿真卡

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