機(jī)載TM總線接口設(shè)計(jì)方案
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2．2．2 TIU的設(shè)計(jì)原理
從數(shù)據(jù)信號(hào)流程方面來說：接收數(shù)據(jù)時(shí)，TM總線上的輸入信號(hào)經(jīng)過譯碼轉(zhuǎn)換進(jìn)入寄存器，在這里完成數(shù)據(jù)串/并格式轉(zhuǎn)換，進(jìn)行奇偶校驗(yàn)檢查，檢查后如果正確，則通過地址比較邏輯，進(jìn)行命令譯碼，按照所給出的命令送入所定義的不同作用的寄存器中。
TIU執(zhí)行控制命令的過程如下：TIU鏈路層狀態(tài)機(jī)控制命令的接收，核心狀態(tài)機(jī)執(zhí)行該命令，并把待傳送的應(yīng)答傳送至移位寄存器中，再由TIU鏈路層狀態(tài)機(jī)控制應(yīng)答傳送。由軟件實(shí)現(xiàn)的命令其執(zhí)行過程是核心狀態(tài)機(jī)將該命令傳送至輸入接口緩沖器并產(chǎn)生中斷信號(hào)，模塊中的CPU響應(yīng)中斷，從輸入接口緩沖器中讀取命令，進(jìn)行測試操作和模塊維護(hù)操作，并把結(jié)果寫入狀態(tài)寄存器或輸入緩沖器，然后TM總線主控制器取走該測試結(jié)果。
2．3 TM總線狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
TM總線協(xié)議規(guī)定其鏈路層狀態(tài)機(jī)分為主從兩個(gè)狀態(tài)機(jī)，由于TIU不存在同時(shí)既做主又做從的工作模式，因此可以把主／從兩個(gè)狀態(tài)機(jī)合為一個(gè)。通過控制使TIU工作在主／從兩種模式下，主方式下的TIU發(fā)送命令，從方式的TIU接收并執(zhí)行命令。圖4為主狀態(tài)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/151983.htm
在TM-BUS主狀態(tài)機(jī)狀態(tài)標(biāo)記中，最后兩位表示在該狀態(tài)下MCTL和MMD的值，狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件由狀態(tài)變量M1，M2，M3表示。圖4中所標(biāo)的轉(zhuǎn)換條件為[M1，M2，M3]取值。POWERUP2_00為上電后或復(fù)位后的狀態(tài)；XFERl6_1X～XFER00_1X為數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)；WAIT_00為出錯(cuò)狀態(tài)，該狀態(tài)結(jié)束的條件是MCTL與MMD發(fā)生傳輸沖突消失且消息傳送結(jié)束；在PAUSE_01狀態(tài)下插入等待；EOM_00為消息傳送的起始和結(jié)束狀態(tài)。主／從兩個(gè)狀態(tài)機(jī)合為一個(gè)狀態(tài)機(jī)后，MCS和主權(quán)控制狀態(tài)機(jī)控制作何種狀態(tài)機(jī)運(yùn)行[M1，M2，M3]控制主狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，從狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換由MCTL和MMD控制。
2.4 USB接口設(shè)計(jì)
USB接口芯片采用了ISP1581。ISP1581是Phil-lps 公司提 不應(yīng)求的高速USB接口芯片，符合USB2．0規(guī)范。它的內(nèi)部集成了數(shù)據(jù)收發(fā)器、串行接口引擎(SIE)、并行接口引擎(PIE)、FIFO存儲(chǔ)器(8 KB)、存儲(chǔ)管理單元(MMU)、微控制器接口和DMA(直接內(nèi)存訪問)管理器。外部電路接口簡單，因ISP1581內(nèi)部不帶有微控制器，需外接。本文的微控制器采用AT89C52單片機(jī)。USB硬件模塊主要包括ISP1581，AT89C52，總體框架結(jié)構(gòu)如圖5所示。
ISP1581通過16位數(shù)據(jù)總線與FPGA相連，AT89C52負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)的DMA傳輸。ISP1581與微控制器的通信通過一個(gè)高速(15 MB／s或15 Mword／s)的通用并行接口AD[7:O]實(shí)現(xiàn)，并具有高速DMA接口。
2．4．1 USB接收數(shù)據(jù)模塊實(shí)現(xiàn)
本文采用的USB器件是帶有DMA控制器的ISP1581，為了簡化電路，采用ISP1581的DMA主控制器方式。如圖6所示，當(dāng)FPGA的FIFO滿標(biāo)志為1時(shí)，單片機(jī)給ISP1581發(fā)送請求有效信號(hào)、寫信號(hào)和寫周期信號(hào)，給FIFO發(fā)送讀請求信號(hào)和讀周期信號(hào)，當(dāng)讀出的數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)定的數(shù)目時(shí)，單片機(jī)把ISP1581請求信號(hào)設(shè)置為無效，等待下一組存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
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