基于AS5643总线的综合化通信导航识别系统设计

综合化通信导航识别系统设计复杂、功能集成度高,系统内部硬件单元通过各类系统总线进行互联,实现不同硬件资源间的参数控制、系统控制和数据交换,系统总线包括信道控制总线、系统核心数据总线、系统对外通信总线等,其中系统核心数据总线决定了综合化通信导航识别系统的架构和性能。AS5643总线具有带宽确定、传输可靠、支持环行拓扑等特性,可以满足综合化通信导航识别系统高可靠性的总线传输需求。选用AS5643总线作为综合化通信导航识别系统的核心数据通信总线,可以实现综合化通信导航识别系统中传感器功能重构和关键功能单元的备份设计,从而通过系统故障管理设计,提高综合化通信导航识别系统的可靠性。最后,与基于Rapid IO等总线的综合化通信导航识别系统方案相比,基于AS5643总线的综合化通信导航识别系统在系统集成度、可靠性和维护性上均有一定的优势。

基于SAE AS5643协议分析及改进设计实现

针对高速串行总线IEEE1394B的特点,分析在此基础上的SAE AS5643协议在航空安全关键领域的应用。研究了协议技术特点,分别对时间同步、数据通信、根节点、拓扑和带宽等确定性方面展开阐述,结合时间触发的优势,对AS5643协议进行改进,具体对时间触发调度、发送接收时刻等功能进行改进,提出了一种基于AS5643协议的时间触发调度设计架构,使其在未来高速(1.6 Gibit/s, 3.2 Gibit/s等)通信应用中进一步提升航空安全关键系统应用所需的鲁棒性和确定性。对实现的设计方案进行RTL级实现及仿真分析,验证了通信的正确性。

SAE AS5643协议分析及设计实现

为满足航空、航天等高安全领域对高可靠、低延迟、确定性的需求,SAE组织对IEEE 1394b协议局部进行了限制和改进,形成了SAE AS5643协议,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。文中从实现系统确定性和可靠性两个方面来详细分析SAE AS5643,提出Mil-1394b总线相比IEEE 1394b总线更适合作为完全关键的航空总线等高可靠场合的应用,提出了基于逻辑及FPGA实现AS5643协议的解决方案,并给出了实验结果,表明该解决方案满足设计指标,性能良好,提高了协议解析速度以及数据传输时间精度。

飞机管理系统1394总线AS5643协议的设计与实现

随着JSF项目首先在航空器中采用IEEE-1394b总线,使得该总线在航空电子系统中被快速广泛地使用。AS5643协议在IEEE-1394b总线协议的基础上通过增加限制的方法,满足了新一代飞机管理系统总线对于高带宽、高确定性和高可靠性的要求。分析了基于飞机管理系统总线的基本拓扑结构和AS5643协议,阐述了一种基于FPGA逻辑设计实现AS5643协议的解决方案。通过实验验证,表明设计解决方案满足设计指标,性能良好,实现了飞机管理系统总线机载环境的应用要求。

一种基于SAE AS5643总线协议的驱动程序设计

结合SAE AS5643协议及其数据传输模型,设计出一种新的基于SAE AS5643总线协议的驱动程序及其架构图,并且开发了基于SAE AS5643系统的计算机客户端应用程序。该驱动程序使用异步流传输机制,用以保证传输的高可靠性。最后使用FireSpy通过工程实验证明了该驱动程序的可执行性。

AS5643总线优化传输方法研究

针对AS5643总线传输等时数据包时所带来的不确定性问题,提出一种将总线周期分为等时和异步两部分时隙的优化传输方法,能在不影响确定性的前提下引入等时数据包传输;首先对引起不确定性问题的原因进行了分析,然后详细介绍了优化传输方法的原理及工程实现;该优化传输方法经实验证明是正确可行的,可应用于高度综合化的航空电子系统中。

AS5643协议的总线分析仪设计与实现

AS5643协议以其低延时、确定性、高可靠性的特点在航空等高安全领域得到了广泛应用,对于不同的AS5643总线产品协议符合性进行分析、测试,是AS5643协议相关总线产品研制的关键。提出一种基于AS5643协议的总线分析仪的设计方案,采用FPGA完成对AS5643协议总线网络实时数据的收集和监控,并在上位机完成数据分析和参考信息的显示。文章详细讨论了分析仪的FPGA设计,给出了软件的架构和实现方法,并通过构建仿真验证平台进行了系统验证。实测结果表明,该总线分析仪可以满足基于AS5643协议的总线分析需求。

AS5643网络自动化测试技术研究

主要针对AS5643网络在航空电子应用的特点,提供了一种AS5643网络通信节点的通信功能自动化测试方案,给出了软件框架、流程和硬件架构,构建了包含多CC节点和RN节点的网络测试流程。可为采用该网络的系统在线功能测试提供参考方法,并为后期生产和维护提供帮助。

基于AS5643总线的机载时间同步

为了使机载电子系统中的各个分系统协同完成既定任务,通常需要一个统一的时间标准。针对采用专用硬件的时间同步方法会造成系统开销较大的问题,提出了一种基于AS5643总线的时间同步方案,利用同步帧分发时间信息,并采用软件方法完成时间偏移测量及补偿,可达到优于50 ns的同步精度。详细介绍了基于AS5643总线的时间同步方法、同步原理及具体实施方案,最后通过实物验证表明该方法正确可行。该方法开销低、精度高,可应用于综合化航空电子系统中。

AS5643总线协议IP核设计与实现

AS5643总线是为了满足航空飞行器中高速实时数据传输的应用需求而提出的一种高速总线技术,其以IEEE 1394b协议为基础并对该协议的实时性、确定性、可靠性以及消息传输机制进行增强改进。为了推动AS5643总线技术的应用,针对AS5643总线协议IP核进行研究,设计了基于FPGA的AS5643总线协议模块,并搭建了多节点的总线互联系统对AS5643总线协议模块的功能和性能进行测试。测试结果验证了所设计协议IP核满足AS5643协议规范,实现了高带宽的数据传输,能够满足航空飞行器的应用需求。

一种SAE AS5643三节点仿真设备设计与实现

为满足新一代航空系统对数据传输的实时性、稳定性的要求,对标准的IEEE-1394B总线协议加以限定,形成了SAE AS5643。三节点仿真卡是用于地面上模拟1394总线功能的设备,包含3个可配置的节点,可配置成根节点或者远程节点连入系统总线,完成SAE AS5643通信协议的处理并且可以数据监控。文中阐述了基于FPGA的三节点仿真卡设计实现,所有模块用Verilog代码实现,并结合Xilinx ISE开发环境和Qusta Sim仿真工具对其进行了时序仿真,并通过FPGA验证了正确性。文中所阐述的设计均已实现,FPGA综合报告已经满足,虚拟仿真与FPGA测试已经开展,基本功能已经达到设计目的。该设计实现了三节点仿真卡,具有多通道同步,节点可配置,数据收发、数据监控、故障注入、心跳字初始值步长值设置,VPC与CRC自检测等功能。

基于AS5643协议的Mil-1394仿真卡设计与实现

仿真卡是现代地面仿真系统的重要组成部分,Mil-1394仿真卡则在机载军用1394总线网络地面仿真系统中发挥着非常重要的作用。结合军用航空领域广泛应用的SAE AS5643协议,文中系统性地介绍了一种Mil-1394总线仿真卡的解决方案,叙述了其硬件和逻辑构架,详细阐述了仿真卡的软件设计,并进行了大量的仿真实验和数据分析。实验结果充分表明该仿真卡达到了较高的传输速率,功能完备,性能良好,全面满足地面仿真系统的应用需求。

基于AS5643协议的接口模块设计与实现

随着IEEE-1394总线成功应用于航空领域,IEEE-1394总线已成为新一代机载总线中的一员。为解决IEEE-1394总线在航空电子系统中的应用,满足机载环境的使用要求,符合AS5643协议对1394总线的确定性和可靠性要求。文中从硬件架构、FPGA逻辑架构和软件架构三个方面详细阐述了一种基于AS5643协议的接口模块的设计与实现,提出了一种基于FPGA逻辑实现AS5643协议的解决方案。最后通过实验验证,结果表明该模块满足设计指标,性能良好,实现了较高的传输速率,满足机载环境的应用需求。

AS5643协议处理FPGA的仿真验证

现代FPGA设计中,仿真验证是证明FPGA设计能正确实现其功能的过程,是保证FPGA设计质量的有效手段之一。文中在分析AS5643协议的基础上,搭建了有效可靠的虚拟验证平台,重点研究了虚拟验证平台的构建方法,并开发相应的功能模型和测试用例。通过把这些功能模型挂接在FPGA的外部接口上,将初始化信息写入到相应的寄存器和配置DPRAM中,达到模拟FPGA的工作过程来进行各项测试工作。该验证平台适用于AS5643协议处理专用FPGA,验证方法提高了验证效率,缩短了整个设计验证周期。

一种基于SAE AS5643协议的1394B总线监控设计与实现

SAE AS5643协议具有确定性、高可靠性的特点,并已成功应用在航空航天等高安全关键领域。文中对SAE AS5643协议进行了特征分析。提出一种基于AS 5643协议的1394B总线监控设计方法,采用FPGA实现对总线数据的实时监控,并通过DMA高效传输至CPU模块中。文中详细讨论了硬件、逻辑和软件等设计方法与实现,通过不同的场景的测试验证。结果表明,该监控设计方法满足基于SAE AS5643协议的总线监控要求。

一种改进AS5643节点传输效率和容错性的方法研究

1394B作为成熟的商用总线,具有传输速率高、传输距离远、传输介质丰富等特点,并支持物理闭合环拓扑,具有一定的冗余可靠性。SAE AS5643在1394B总线的基础上,从实时性和确定性的角度出发,对1394B总线应用进行了一系列的扩展和约束,使1394B总线能够满足航空等领域的应用要求,但AS5643未能对传输效率和容错性进行详细的规定。文中研究和分析了AS5643标准定义的数据结构和传输特性,结合1394B总线协议的相关规定,提出了改进总线传输效率和容错性的措施。最后,利用FPGA逻辑和Link/PHY芯片实现了AS5643定义的CC/RN功能节点。经测试表明,文中提出的改进措施能够有效提高CC/RN功能节点的传输效率和容错性。

AS5643网络RN节点自动化测试系统实现

AS5643总线作为机载网络总线,在IEEE1394B总线基础上增加了确定性传输协议。本文基于DAP公司推出的仿真卡实现了一种AS5643网络RN节点自动化测试系统,给出了测试环境搭建、网络节点硬件架构、自动化测试软件流程,为网络RN节点验收和测试提供了保证。

飞管1394总线接口模块设计实现

在面向新一代飞机管理系统的1394总线应用中,为满足节点标准化设计,提高电气特性信号质量,降低节点的维护成本,提出了一种基于1394总线协议的飞管1394总线接口模块。该模块具有功耗低、体积小、重量轻、可靠性高的特点,并且1394总线3个端口分别通过3根1394专用电缆以辫接方式引出,实现了接口的标准化和统一化。在充分理解1394总线协议的基础上,分别从硬件架构、逻辑设计和软件设计方面介绍了飞管1394总线接口模块的设计与实现,通过测试与验证,表明该接口模块功能与性能满足机载环境的应用需求。

航电1394总线节点设计实现

机载总线节点接口模块作为系统总线网络的接入节点,其功能性能的完备性、可靠性对于总线网络系统的构建有着至关重要的作用。1394总线作为新一代飞机航空电子系统的网络传输总线,其节点模块设计的重要性不言而喻,以1394总线协议为依据,结合总线系统的需求背景,设计了一种航电1394总线节点接口模块。该模块基于标准化、通用化的设计思想,提取用户共性需求,结合1394总线协议层次结构,确定最终的产品架构。总线节点功能设计中采用CC/RN/BM一体化设计,提供PCI/PCIE主机接口,支持S100B/S200B/S400B可配置总线通信速率,设计灵活,为用户提供标准软硬件接口,有效降低了设计、维护成本。

机载1394总线技术分析

机载1394总线采用基于IEEE-1394B协议的SAE AS5643标准,其系统灵活度、总线带宽以及可扩展性等多方面都远胜于传统机载总线。结合机载系统特性研究了带环的多余度拓扑和单余度拓扑能够提供的安全保障手段以及降级处置方法,从通信协议基本原理入手,逐步分析工作过程,明确了机载1394总线为提升系统稳定性、数据确定性对标准协议所进行的优化和约束。分析总线特点得出限制总线带宽的主要参数,提出一种速算总线效率的方法,并给出改善总线效率的建议。