基于FPGA的多通道ARINC429總線測試系統(tǒng)
2023年電子技術(shù)應(yīng)用第1期
孫驁，秦旭軍
中國電子科技集團公司第四十七研究所，遼寧 沈陽110000
摘要： ARINC429是一種可靠性高、抗干擾能力強的航空通信總線，在航空工業(yè)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。提出了一種基于FPGA以及總線接口芯片的系統(tǒng)應(yīng)用方案，設(shè)計了一款多通道、用于ARINC429總線接口的測試系統(tǒng)，意在實現(xiàn)具備ARINC429 總線設(shè)備的自動化測試并提高測試效率。著重闡述了系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計、FPGA的邏輯設(shè)計、總線接口芯片的硬件設(shè)計以及時序的分析與設(shè)計，最后對接口芯片的時序、ARINC429總線的信號質(zhì)量、系統(tǒng)功能進行了驗證與測試。經(jīng)測試，系統(tǒng)進行多通道收發(fā)時數(shù)據(jù)可靠，在不同速率下通信穩(wěn)定。
中圖分類號：V216.8
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.222949
中文引用格式： 孫驁，秦旭軍. 基于FPGA的多通道ARINC429總線測試系統(tǒng)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(1)：119-123.
英文引用格式： Sun Ao，Qin Xujun. Multichannel ARINC429 bus test system based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(1)：119-123.
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.222949
中文引用格式： 孫驁，秦旭軍. 基于FPGA的多通道ARINC429總線測試系統(tǒng)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(1)：119-123.
英文引用格式： Sun Ao，Qin Xujun. Multichannel ARINC429 bus test system based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(1)：119-123.
Multichannel ARINC429 bus test system based on FPGA
Sun Ao，Qin Xujun
47th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation， Shenyang 110000， China
Abstract： ARINC429 bus is one of the aviation communication buses. It has the characteristics of high reliability and strong anti-interference ability, and is widely used in the aviation industry. This paper designs a multi-channel ARINC429 bus board with FPGA as the main control chip and bus interface chip. The purpose is to achieve automated testing and provide testing efficiency. This paper focuses on the design of FPGA, the application of interface chip and architecture design. Finally, the timing of the selected interface chip, the actual signal quality of ARINC429 bus and the overall function of the system are tested. The actual test shows that the board can communicate reliably at different rates and the data is stable.
Key words : FPGA；NIOS Ⅱ；PCI bus；ARINC429 bus
0 引言
目前，有大量的機載設(shè)備在使用ARINC429總線進行數(shù)據(jù)交互，為提高具有ARINC429接口設(shè)備的測試效率，降低開發(fā)成本，本文基于FPGA強大的并行處理能力、豐富的I/O接口資源以及半定制化的設(shè)計理念，利用NIOS II軟核處理器，結(jié)合FPGA的可編程邏輯端，設(shè)計了一款多通道ARINC429 總線測試系統(tǒng)。系統(tǒng)通過PCI接口與計算機通信，完成被測設(shè)備與計算機的數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)ARINC429總線接口的自動化測試。
由于PCI總線以及ARINC429 總線協(xié)議相對復(fù)雜，本設(shè)計采用了成熟的總線接口芯片[1-2]，降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度，其中PCI接口選用了PCI9054芯片，ARINC429接口選用了HI-3584、HI-3182芯片。即使PCI總線的設(shè)計采用了接口芯片，但PCI9054芯片的功能還是非常繁多，對此本文介紹了設(shè)計中PCI9054芯片選用的模式、數(shù)據(jù)位寬等基本參數(shù)信息，此外重點對EEPROM的使用方法、讀/寫操作的時序分析以及調(diào)試過程中的注意事項進行了詳細闡述，希望能夠達到抽絲剝繭的目的。
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作者信息：
孫驁，秦旭軍
（中國電子科技集團公司第四十七研究所，遼寧 沈陽110000）
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