[实用新型]基于MIL-STD-1553B总线的CPCI架构的接口板卡

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种紧凑型接口(CPCI)架构的计算机板卡，尤其涉及是基于MIL-STD-1553B协议标准总线CPCI架构的接口板卡。 

背景技术

1553B总线是MIL_STD_1553B的简称，其全称是飞机内部时分制指令响应式多路传输数据总线。这种数据总线为各种系统之间数据和信息的交换提供媒介。由于其传输速率高、设备之间连接简单灵活、噪声容限高、通信效率高而且可靠，广泛的用于飞机综合航电系统、外挂物管理与集成系统，将其作为机载设备相互通信的总线标准。作为总线标准的1553B在许多场合都有重要作用，例如信息在总线终端之间通过数字通信通道传输、所有总线终端的和用于总线终端之间连接的电气接口是标准定义的接口、信息要求以一种可靠地、确定的、命令/回应的方式传输等。因此在航空、航天领域中有广泛的应用。 

目前，1553B已经发展成为优越的，国际公认的数据总线标准，被应用在许多军事平台上并逐步进入非军事上一些空白的应用领域，平台不仅局限于采用在空军、海军、陆军航行器上，还被利用在坦克、轮船、导弹、人造卫星、国际空间站等。随着我国武器系统计算机应用水平的不断提高，武器系统各部件之间的通信技术被广泛应用，进而对通信的可靠性及抗干扰能力提出了很高的要求。 

CPCI总线具有高开放性、高可靠性、可热插拔性，适合于实时系统控制、实时数据采集、军事系统等模块化及高可靠度、可长期使用的应用领域。并且CPCI是基于PCI电气规范开发的高性能工业总线，CPCI总线系统所使用的操作系统、驱动和应用程序和桌面的PCI总线系统兼容，因此构建CPCI总线平台的发控计算机，满足各性能需求，并具有更坚固、更可靠、模块化、易使用、易维护等诸多优点。 

本实用新型采用紧凑型接口(CPCI)架构，可以方便与机载计算机相互连接，节省了空间，抗干扰能力强，满足了小型化的要求，具有热插拔和冗余设计能力，满足电信、数字通信、军事装备等各领域的要求。具有重要的现实意义和应用潜力。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供了一种CPCI板卡，该CPCI板卡能实现MIL-STD-1553B通信功能，以达到以紧凑型外设组件互连的形式按照MIL-STD-1553B协议标准与武器各子系统的软、硬件实现总线连接，通过信息和资源的共享，按照武器的作战目标，在应用层上真正实现功能的综合。 

进一步实现建立基于ARINC429/629、CAN、ARINC664/AFDX、MIC、1394、FC光纤等协议标准总线的研制开发平台，为航空、航天及相关军事和民用领域提供高带宽通讯、高速数据、高速数据存储、高图像分辨率解决方案，广泛应用于航空、航天、舰船、导弹、装甲车、坦克等总线系统及民用领域的电子设备系统。 

本实用新型要解决的主要问题是：该接口板卡设计成插卡式信号处理板，具备33MHz的PCI性能，支持32位的数据传输，该接口板卡通过基于CPCI总线接口来实现MIL-STD-1553B通信功能。该接口板卡是3U板卡尺寸，每个CPCI接口由一个或多个CPCI总线段组成，每个总线段又由8个CPCI插槽组成，板中心间距20.32mm。 

本实用新型解决方案为： 

CPCI总线是将PCI总线和欧规卡的机械结构相结合发展而成的，与PCI总线的电气规范相兼容，并与欧规卡、高性能连接器的机械结构相结合，具有抗震性能好、高可用性等优点，非常适合于工业现场应用。 

本实用新型提出一种基于CPCI总线的1553B通信功能模块的硬件设计实现方法，其中控制逻辑在FPGA中编程实现。硬件系统设计采用的CPCI协议接口芯片PCI9030，1553B协议接口芯片BU61580接口信号及控制寄存器，FPGA芯片XC3S400。具体设计如下： 

本实用新型设计采用插卡式信号处理板，信号处理板通过PCI总线与主机相连，板卡的机械尺寸是标准的，可以设计成3U标准尺寸，设计成通用信号处理板，根据不同的用户要求只需要做少量的修改，实现用户应用程序和信号处理机之间的相互通信，通过CPCI总线将电子信号处理算法加载到通用信号处理机上，同时监控信号处理过程，并将DSP处理结果通过CPCI总线传给主机。