基于IEEE 1394b的光纤总线技术研究

针对我军现有电总线系统结构复杂、传输速率低、电磁兼容性差等问题,文中提出一种基于IEEE 1394b的光纤总线解决方案。文中介绍了基于IEEE 1394b的光纤总线结构,并对1394b的PCI总线接入、光纤总线接入以及光纤收发模块设计等关键技术进行了详细的研究。该总线由1394b协议实现总线管理,利用1394b对光纤接口的支持扩展光纤总线结构,通过PCI总线与微处理器连接,是新一代军用武器系统总线的发展方向之一。

基于IEEE-1394b协议带有自诊断功能的光电转换实现

提出一种基于IEEE-1394b协议的光总线系统实现,完成了带有自诊断功能的光电转换电路,即可以从PC端和LCD实时监测光链路的工作.从光链路的测试眼图可以看出,设计的光电转换电路可满足光总线系统信号波形的要求.

IEEE-1394b总线等时传输性能分析

IEEE-1394b是一种高速数据总线,已成功应用于航空电子中.其等时传输保证数据传输具有确定的延时,广泛应用于多媒体数据的传输.为解决等时传输中的性能评价问题,基于确定与随机Petri网(DSPN,Determ inistic and Stochastic Petri Net),建立了IEEE-1394b总线等时传输的模型.模型考虑了对等时传输性能影响较大的带宽预留和仲裁机制的影响,精确描述了总线行为.通过对模型的仿真分析,得到了等时传输的吞吐量和平均等待时间等性能指标与节点数量、数据包大小以及数据包到达速率的关系,并得到了IEEE-1394b等时传输总线吞吐量的极限.

基于PCIe总线的双路1394B接口模块设计与实现

为了满足航电系统中前端传感器捕获的图形图像数据实时传输的需求,设计并实现了基于PCIe总线的双路1394B接口模块;该模块通过PCIe接口与主机交互,采用S400β传输模式,软件设计符合标准OHCI规范,支持AS5643协议,异步流包数据收发采用链式队列管理,主机与1394B控制器之间通过DMA操作,实现大数据块的并行处理,两路1394B相互独立,显著提升数据传输性能;测试验证结果表明,该模块具备带宽高、可靠性高、CPU资源占用率低等特点,已在某项目获得成功应用,实现了图形图像数据的实时传输,满足系统设计要求,表现出了良好的稳定性和适应性,具有实践应用价值。

具有自诊断功能的IEEE1394b光电转换电路的实现

光电转换电路是实现IEEE1394b光纤总线系统的基础,它的工作状态关系到整个总线系统的可靠性。本文基于智能光收发模块和微控制器,设计实现了具有自诊断功能的IEEE1394b光电转换电路,该电路可以实时监测光电转换接口的工作参数。利用自诊断光电转换电路搭建了光纤总线系统并进行了实验测试,由实验得到的网络拓扑图以及温度实验的结果,可以看出本设计能够满足实际应用的需求,有效提高系统的可靠性及可维护性。

IEEE-1394b光总线扩展技术研究

本文提出一种基于IEEE-1394b协议的光总线系统实现方案。并以DSP和IEEE1394b协议芯片为基础,利用CPLD进行时序配合,完成了光总线系统总线扩展电路的硬件电路和程序设计,使光总线系统可以兼容采用多种通用通信协议的设备。在基于总线扩展电路搭建的光总线系统中,从PC端的总线系统网络拓扑图可以看出所设计的总线扩展电路可以满足应用的需求。

基于1394b总线高效率通信的研究

随着通信技术的快速发展,各领域对高速总线的要求越来越高。在整个通信网络中,1394b的高效率有着至关重要的作用。对整个1394b总线网络提出了准确性、实时性和可靠性等约束,保证了1394b总线的传输特性;对1394b总线网络中传输的异步流数据包和STOF数据包进行包格式设计,确保了1394b总线网络传输的准确性;搭建了一个单总线四节点的1394b总线网络作为测试验证平台,并对该总线通信进行了测试与验证。经过测试分析和测试总结,本通信机制下整个通信网络的高效性能都达了到预期目标。

基于Linux系统的IEEE 1394b光总线多通道等时数据通信

车载通信系统实现车载电子设备间的实时通信功能,需同时处理多个节点的数据传输;Linux操作系统因其多任务处理能力、源代码开放、内核高效稳定、广泛的软硬件支持等优点,广泛地用于自动控制、数据通信等领域;Linux内核系统提供了对IEEE 1394b总线的支持;文章将在Linux内核提供的接口函数的基础上,设计程序实现基于IEEE 1394b光总线的车载计算机平台的多通道等时数据的发送和接收,并验证程序能否正确的传输数据。程序测试得到接收数据与发送数据一致,满足设计要求。

基于RapidIO的双路IEEE 1394b串行总线控制器的实现

介绍了1394b总线网络系统和1394b逻辑设计架构,阐述了基于RapidIO架构的双路1394总线控制器的硬件平台。在此平台上进行基于VxWorks操作系统的1394驱动开发和RapidIO驱动开发,并搭建1394b总线网路测试平台。验证了板卡上两路1394b总线控制器的基本通信功能,实现了板卡内部芯片间的高速互联,以及根节点和叶节点在不同通道上、在100 Mbit/s和400 Mbit/s速率模式下的总线网路通信。

MIL-1394B总线故障隔离方法研究和实现

MIL-1394B总线在国内外航空电子系统中应用越来越广泛,而MIL-1394B总线采用菊花链的物理层,单个节点的复位故障会导致整个网络的复位扩散,使整个网络不能正常通信。针对MIL-1394B总线在综合化航空电子设备的应用中故障难以隔离,提出一种通过先验信息隔离故障的方法。首先分析复位故障的原理,从而结合MIL-1394B总线在航空电子系统中预先分配节点号的先验信息,获取、分析AS643总线的SELF-ID包建立链接的信用值机制,设计一种检测信用值的方法,并改造节点的硬件设计,使节点链接的信用值低于阈值后可关闭错误链接,从而实现MIL-1394B的网络故障检测和隔离。该设计方法和机制通过实物系统进行验证,可用于高度综合化的航空电子系统中。

IEEE—1394b光纤总线互连实时性分析

重点对IEEE—1394b互连系统的静态等时传输模型和动态传输模型进行了详细研究,分别得到了上述两个模型下消息的平均等待时间的数学表达式,指出了IEEE—1394b互连系统中影响实时特性的因素,并对分析结果进行了仿真。关键参数消息的平均等待时间是IEEE—1394b光纤总线互联系统实时性研究的重点。介绍了IEEE—1394互连系统实时性的特点,重点推导了等时传输和异步传输模型的消息平均等待时间的数学表达式,通过仿真得出等时传输对异步传输具有很大影响。

飞行控制系统中Mil-1394b仿真节点实现

针对高带宽、低延迟、高可靠的军用需求,及针对要求具有较高的实时性、确定性、可靠性的飞行控制系统,对IEEE-1394b和AS5643的协议结构进行了研究,研发了Mil-1394b总线接口板。详细叙述了板卡的功能、硬件板卡的原理及实现、软件实现,进行了大量的仿真、调试和分析。该板卡达到了较高的传输速率,性能良好,满足设计需求,已应用于某些飞行控制系统中。

Mil-1394b总线在飞行器管理系统中的典型应用分析

Mil-1394b是在COTS技术IEEE 1394b的基础上进行相应的扩展和约束来进行增强,以达到满足安全关键/任务关键系统所需的鲁棒性和确定性。Mil-1394b总线采用SAE AS5643标准,其全称为用于军事和飞行器应用的1394b总线接口需求,目的是标准化Mil-1394b在军事和飞行器中的安全关键/任务关键应用中的方法途径。提高了总线的可靠性和确定性,使Mil-1394b总线相比IEEE 1394b总线更适合作为安全关键的航空总线等高可靠场合的应用。Mil-1394b总线在美F-35战机、X-45、X-47无人机等飞行器管理系统已经相继得到使用,而在我国Mil-1394b总线作为飞行器管理系统总线的应用仍处于起步阶段,该文拟就Mil-1394b总线在飞行器管理系统中的典型应用进行分析。

基于1394b光纤总线的视频发送系统设计

为实现视频信息通过1394b光纤总线在军用车辆内部的共享,基于1394b等时传输机制,采用FPGA为核心处理器,结合视频解码芯片、视频压缩芯片和TI公司的协议芯片,设计了基于1394b的视频发送系统。主要完成了系统的硬件电路和应用软件的设计。

基于FPGA的IEEE 1394b高速数据传输系统

介绍了IEEE 1394b串行总线的特点,并以FPGA嵌入式处理器NiosⅡ为控制核心,设计实现了一种1394b高速数据传输系统。阐述了该系统的硬件设计和软件工作流程。实验表明,该系统可靠性高、实时性好、具有广泛的应用价值。

一种IEEE 1394b主机光纤接口卡的设计与实现

针对工控领域中对现场总线传输距离、抗电磁干扰性、总线带宽方面的要求,设计了一种具有故障诊断功能的IEEE 1394b-PCI光纤接口卡。利用此接口卡搭建光总线系统进行实验测试。由实验得到的工控机端光总线视频传输图及实验数据,可以看出该接口卡能够满足实际的应用需求。同时,搭建的光总线系统能够实现故障定位,方便现场维护。

基于FPGA的1394b光纤总线接口设计

为解决1394b光纤总线在军用车辆领域应用过程中的设备兼容性问题,基于1394b异步传输机制,采用FPGA作为中心处理器完成1394b接口设计。并以实现PC机1394b接口与PC机串口之间通信为例,通过FPGA实现RS232接口连接PC机进行系统性能测试,实现1394b光纤总线与通用总线协议设备的兼容。结果表明,该设计对总线的扩展应用具有一定的作用。

基于VersaPHY的IEEE 1394b协议硬件设计

VersaPHY技术是IEEE 1394b的补充协议,由于具有带宽高、结构灵活、成本低等优点,已经被广泛应用于汽车、军用、医疗、工业等领域。由于没有现成的VersaPHY芯片,以FPGA、IEEE 1394b物理层芯片和光电转换模块为基础,完成了VersaPHY协议的硬件电路设计,为VersaPHY技术的后续研究提供了可靠的保证。借助示波器和IEEE 1394总线接口分析仪对电路中的信号和数据包的传输进行测试,结果表明,信号的完整性良好,可以保证硬件稳定运行,本设计实现了低成本、小型化、低功耗,对解决1394b光总线与低速总线之间的设备兼容问题具有很好的启示。

基于PCI Express总线1394b网络传输系统WDM驱动设计

针对现在1394b网络传输应用越来越广泛的特点,设计了一种基于WDM模型的PCI Express的1394b网络传输系统的驱动程序。重点讨论了基于自行研发的PCI Express总线1394b网络传输系统的WDM驱动程序开发过程,主要包括硬件访问、DMA传输及中断通知等内容。经过反复测试验证,该传输系统工作稳定,并且此驱动程序可以方便地移植到其他传输系统中。

VxWorks下1394b总线系统驱动软件设计

结合IEEE 1394b协议规范,设计了某通信系统单节点1394b模块的驱动接口程序,并对各接口的设计做了详细的分析,实现了在VxWorks操作系统下对PCI接口的访问以及1394b总线网络的通信测试及性能测试,在以单节点1394b模块组成的通信系统中的运行结果表明该驱动程序运行稳定、可靠。