基于FPGA和DSP技术某型飞机总线系统通讯软件的设计

在分析某型飞机MILSTD1553B数据总线系统构成的基础上，结合其通信协议与其消息传输格式，建立了某型飞机总线系统通讯层次结构，并运用FPGA和DSP技术设计了此型飞机总线系统通讯软件。

目前，随着工艺和技术的进步，集成电路技术的发展已经使得在一个芯片上集成一个可编程系统(Programmable System On a Chip，PSOC)成为可能。其中，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)由于其设计灵活、速度快，在数学专用集成电路的设计中得到广泛的应用。数字信号处理(DSP)的理论与实现手段获得了快速发展，已成为当代发展最快的学科之一。由于其高速的处理速度和强大而又灵活的接口与通信能力，在很多领域已经得到了广泛的应用[1]。

MILSTD1553B数据总线具有双向输出特性，实时性和可靠性高，广泛应用在当代的运输机和相当数量的民航客机以及军用飞机上。

1 1553B数据总线系统构成

1553B总线系统主要由3部分组成：总线控制器BC;远程终端RT;数据总线D ata Bus。

某飞机的总线系统构成如图1所示。

图中CIP1为BC，CIP2为CIP1备份，其他子系统都是RT，并且此总线系统是双余度的，两套总线互为备份。

CIP1为通信和信息处理系统;CIP2为通信和信息处理系统备份;DTE为数据传输设备;INS为惯性导航系统;FDR为飞行参数记录系统;ADC为大气数据计算机;IFU为接口组件;FCC为火控计算机;SMS为外挂管理系统;LRS为激光测距系统。

2 1553B数据总线通信协议

1553B总线的工作频率是1 Mb/s 。采用曼彻斯特II码，半双工工作方式。主要的硬件部分为总线控制器(BC)、远端终端(RT)和可选用的总线监控器(MT)。一般情况下，这3部分通过1个多路总线接口(MBI)来完成。可把MBI嵌在计算机内。该总线有10种消息格式。每个消息至少包含2个字，每个字有16个消息位，1个奇偶校验位和3个位长的同步头，所有的消息字都采用曼彻斯特II码构成。1553B的数据总线传输的字的格式如图2所示。