[发明专利]适用于高速1553总线协议控制的集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高速1553协议控制的系统集成电路，属于集成电路领域。

背景技术

MIL-STD-1553数据总线因其高可靠性特诸多优点被广泛应用于飞机、航空、航天等多个领域。在过去的半个多世纪，MIL-STD-1553一直被认为是当今我们俗称的网络战起源，它实现了传感器、武器等各种电子装备的信息共享与传输，从根本上改变了以美国为代表作战方式。但随着更快处理器的诞生，封装的小型化以及软件技术的革新，1553B仅仅1Mbps的数据传输速度无疑成为了信息数据传输的瓶颈，推出一种更快速度的传输方式迫在眉睫。

国外在高速1553总线的研究比较早。早在2006年，John Keller在AVIONICS magazine上发表了题为“Rebirth of the 1553 databus”的文章，介绍了由Edgewater负责开发的高速1553总线Extended 1553以及DDC公司的Hyper 1553，它们均采用类似于DSL传输载波的方式，在不改变原有线缆及接口的基础上，将高频低频信号调制为不同的通道传输，实现了在原有1553平台上传输高速信号。

此外，Andrew D.Parker在AVIONICS magazine上发表了题为“Product Focus: High-Speed 1553: Technology Advances Boost Performance”的文章，谈到了介于1M1553与100M1553之间的10M系统：增强型比特流1553，由SAE开发的。

类似于Extended 1553及Hyper1553的百兆1553的主要缺点有：1、虽然不需要改动原有的总线结构及线缆、器件等，但由于采用的是调制解调载波传输方式，收发器电路部分需要进行比较大的改动，开发周期也会大增加。

至于SAE的10Mbps 1553，根据文章介绍，其收发器电路采用的是RS485总线收发器，它同样存在一些缺点：1、RS485是一种既定的协议标准，协议已无更改的余地，且终端电阻、线长等也有明确的规定，灵活性差；2、RS485虽然能达到10Mbps的传输速度，也能传输较远的距离，但在高速传输时很难保证总线上的电压达到1553总线规范要求的28Vpp；3、采用RS485的收发器电路，其传输介质已不再是原来的1553线缆，必须换成RS485专用线缆，并且总线接口也要更换，这无疑增加了更换线缆与接口的成本，而且将花费很长的时间对已有的1553系统进行重新部署。

发明内容

本发明目的是提供一种适用于高速1553总线协议控制的集成电路，将原来的1Mbps 1553B协议处理及数据传输能力提升到10Mbps，从而使得该应用领域控制系统数据传输速度会得到很大提高。

按照本发明提供的技术方案，所述适用于高速1553总线协议控制的集成电路包括：双通道通信协议处理模块、外部接口逻辑模块、配置寄存器模块、存储管理模块、位宽选择模块、总线监控模块、总线控制模块、远程终端控制模块和时钟/复位模块；所述双通道通信协议处理模块采用曼彻斯特编解码技术，实现时分命令响应式串行通讯；所述外部接口逻辑模块实现本集成电路与外部设备的接口，用来实现外部设备对本集成电路的控制；所述配置寄存器模块配置内容包括：负责数据位宽选择的数据宽度寄存器、负责总线控制模块进行数据传输的启动寄存器、负责对电路数据传输速率选择的速控寄存器、负责记录远程终端状态的远程终端状态寄存器、负责设置总线控制器工作方式的总线控制模块寄存器；所述存储管理模块实现外部设备和本集成电路之间交互数据的管理；所述位宽选择模块通过外部输入对数据宽度寄存器进行设置，实现8位/16位数据宽度接收和发送，以及内部对不同数据宽度数据处理；所述总线监控模块实时侦听总线上的数据流，将数据流记录下来，或有选择地进行数据监听；所述总线控制器模块控制通讯数据流的传输，负责数据发送和接收的发起和总线网络的管理；所述远程终端控制模块根据通信协议在规定的时间内响应总线控制器发出的命令，进行数据接收或发送；所述时钟/复位模块实现对输入时钟的管理和电路复位管理；所述双通道通信协议处理模块、配置寄存器模块、存储管理模块、位宽选择模块、总线监控模块、总线控制模块、远程终端控制模块和时钟/复位模块通过1533总线互相连接，所述双通道通信协议处理模块通过外部接口逻辑模块连接外部设备。

所述存储管理模块包括一个4K×16Bit的异步双口SRAM，两个端口都支持读写，外部设备通过第二端口访问SRAM，内部数据访问由第一端口进行。