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美军标MIL-STD-1553B定义了一种数字时分制、命令/响应型、半双工的多路传输数据总线。该总线具有高可靠性和灵活性的特点,被广泛应用于航空航天电子系统以及一些对实时性和可靠性要求较高的地面系统中。中国在1997年发布了与之对应的国军标GJB289A-97。1553B总线的关键部分是协议处理芯片。目前,国内在这一领域的研究明显落后于国外,大部分应用采用进口的1553B协议处理芯片。随着电子技术的迅速发展,电子系统变得越来越复杂,对于总线带宽的要求变得越来越高。MIL-STD-1553B标准中规定的1Mbps传输速率已经不能满足某些应用的要求。国外一些机构开始研究支持更高速率的1553B扩展标准。2006年已经有多家公司推出了支持10Mbps传输速率的1553B总线接口产品。为了与现有两种速率的产品均保持兼容,研究支持1MBps/10Mbps频率自适应的1553B总线接口具有重要的意义和实用价值。
本文在参考国外1553B协议处理芯片的基础上,设计实现了支持BC、RT和BM三种总线终端协议处理能力的1Mbps/10Mbps频率自适应的全功能1553B IP核ASL1553BRM。本文使用状态机的设计方法分别设计了BC、RT和BM三种协议处理器和曼切斯特编解码器;设计了一种共享存储结构,使在BC、RT和BM三种模式下能够复用缓存空间,有效节省了存储资源,提出了基于“高”,“低”电平计数和区间判断相结合的1553B解码方法,实现了1Mbps/10Mbps频率的自适应;通过采用一种数据预处理方法,解决了异步通信亚稳态和信号抖动导致解码失败的问题;设计了针对ASL1553BRM的验证方案,通过模块仿真,集成测试等验证、测试了三种工作模式的正确性。ASL1553BRM已经在实际项目中应用,并取得了预期的效果。