基于1553B飛機總線系統通訊軟件的設計
加入技術交流群
這5層之間功能劃分明確，接口簡單，從而為硬軟件的設計實現奠定良好的基礎［2］。應用層是通信系統的最高層次，他實現通信系統管理功能（如初始化、維護、重構等）和解釋功能（如描述數據交換的含義、有效性、范圍、格式等）。
驅動層是應用層與低層的軟件接口。為實現應用層的管理功能，驅動層應能控制子系統內多路傳輸總線接口（簡稱MBI）的初始化、啟動、停止、連接、斷開、啟動其自測試，監(jiān)控其工作狀態(tài)，控制其和子系統主機的數據交換。
傳輸層控制多路傳輸總線上的數據傳輸，傳輸層的任務包括信息處理、通道切換、同步管理等。
數據鏈路層按照MILSTD1553B規(guī)定，控制總線上各條消息的傳輸序列。
物理層按照MILSTD1553B規(guī)定，處理1553B總線物理介質上的位流傳輸。
應用層、驅動層在各個子系統主機上實現，傳輸層、數據鏈路層、物理層在MBI上實現。
5 總線系統通訊軟件設計
在某型飛機航空總線系統的設計中，一個很重要的工作就是總線通訊軟件的設計。航空總線通訊軟件設計包括：驅動層和應用層的軟件設計。其中驅動層直接驅動總線接口板主要完成各個寄存器的配置，實現數據的發(fā)送和接收；應用層是設計中的最高層，他管理整個系統的功能［3］。作為一塊接口板，設計的重點在于驅動層的軟件的設計，他包括3個方面的內容：
（1）FPGA部分的軟件。
（2）DSP部分的軟件。
（3）上位機操作系統驅動軟件。
5.1 FPGA程序控制功能
該部分采用VHDL語言編寫,實現1553B總線數據的接收、發(fā)送、曼徹斯特II碼、錯誤檢出、奇偶檢驗、與DSP的接口和譯碼電路等功能。其中發(fā)送單元與接收單元是并行工作的，由邏輯門電路實現。這里從軟件角度畫出流程圖如圖5所示。
5.2 DSP程序控制功能
DSP控制部分程序實現的功能如下:
(1)對總線接口板的初始化(包括初始化DSP本身內部電路和寄存器FPGA及上位機通訊寄存器)。
(2)實現RT地址識別
由于是多RT總線接口板，所以收到數據后，應該判別該RT地址是否屬于該接口板；
(3)與上位機消息傳輸控制功能
消息傳輸控制程序完成總線應傳輸的數據在總線接口 板和上位機之間的數據交換。包括數據的讀寫過程和自檢測過程，所要完成的操作如下： ①向FPGA寫入發(fā)送數據（到總線）。
②從FPGA內讀出數據（該數據由DSP處理）。
③向雙口RAM寫入數據（到上位機）。
④自檢測過程。自檢測過程是在收到上位機的自檢命令后，實現接口板的數據發(fā)送 和接收性能測試。
(4)中斷控制程序
在DSP芯片TMS320F206接口的設計中，使用3個硬件中斷，INT1，INT2由FPGA來產生，INT3 則由上位機來產生。INT1表明FPGA的接收單元已收到一個數據，通知F206讀數，INT2表明FPGA的接收單元已收到一個錯誤數據，通知F206讀取錯誤狀態(tài)信息，INT3是上位機和接口板數據傳輸控制的一種手段，通過INT3中斷，上位機告訴接口板進行數據接收還是數據發(fā)送操作，發(fā)送多少數據，采用的消息格式以及總線控制等信息。
DSP部分的軟件采用C++和匯編語言混合編程，關鍵路徑如中斷服務程序，數據發(fā)送和接收程序都采用匯編語言以達到最大的執(zhí)行效率，主程序采用C++編寫。
DSP部分軟件的流程圖，如圖6所示。
5.3 上位機控制程序
主要實現上位機在特定的操作系統下對接口板的軟件驅動、數據通訊和傳輸控制。主要使用C++在Windows環(huán)境下進行軟件開發(fā)。
6結語
本文介紹了一種基于FPGA和DSP對某型飛機總線系統通訊軟件設計與實現的方法。在實際的運用中，較好的實現了總線系統通訊功能，對1553B總線研究具有一定的使用和參考價值。
評論