[发明专利]基于FPGA/MCU结构的1553B远程终端装置

说明书

技术领域

本发明涉及远程终端技术，尤其涉及一种基于FPGA/MCU结构的1553B远程终端装置。

背景技术

20世纪70年代，美国为适应飞机发展而提出了一种内部电子系统联网标准，即MIL-STD-1553B数据总线标准。由于可靠性高、使用灵活、易于扩展等优点，1553B总线得到了广泛的应用。目前，1553B总线技术已经十分成熟，并成功应用于航天、航空等领域。

1553B远程终端系统一般使用8位单片机实现，8位单片机具有操作简单、价格便宜等特点。但是，由于8位单片机只能对1553B芯片进行8位模式的读写访问，处理效率较低。而且，在1553B协议芯片的8位模式下读取寄存器需要进行预读，单片机每读一个寄存器都要增加一个预读操作，开销较大，进一步限制了1553B远程终端系统的处理效率。由于上述原因，传统的单片机控制模式的1553B远程终端装置处理能力较低，应用受限。

发明内容

本发明提供了一种基于FPGA/MCU结构的1553B远程终端装置，其包括1553B协议芯片、主处理器、辅助控制器和数据存储单元，

其中，所述1553B协议芯片与1553B总线连接，所述1553B协议芯片用于按照1553B总线协议完成字与消息的处理，并与1553B总线进行数据交换;

所述主处理器用于设置所述1553B协议芯片的工作模式以及初始化配置，并控制所述辅助控制器对1553B协议芯片访问控制权的切换；

所述辅助控制器将1553B协议芯片访问控制权在所述辅助控制器与主处理器之间切换，并通过对1553B协议芯片的访问获取1553B总线数据；

所述数据存储单元存储辅助控制器获取的1553B总线数据。

    较佳地，所述辅助控制器包括协处理模块、访问控制权切换模块和直接存储器存取模块；

  所述协处理模块接收所述主处理器的内部指令，并根据指令的要求控制访问所述控制权切换模块对所述1553B协议芯片的访问控制权进行切换，并控制所述直接存储器存储模块实施直接存储器存取处理；待所述直接存储器存取处理结束后，所述协处理模块控制访问所述控制权切换模块将1553B协议芯片的访问控制权切回，并以中断的方式通知主处理器2收回1553B协议芯片1的访问控制权。

较佳地，所述主处理器为单片机，辅助控制器为FPGA。

    较佳地，所述1553B协议芯片工作在8位模式时，所述辅助控制器FPGA以流水读的方式对其访问。

    较佳地，所述主处理器MCU为8位工作模式，辅助控制器FPGA进行模式转换和匹配完成1553B协议芯片的16位工作模式。

较佳地，所述1553B与1553B总线进行数据交换的过程包括：接收到的总线数据存储在接收或广播子地址对应的数据缓冲区同时产生中断信号，或者从发送子地址对应的数据缓冲区读取数据发送到总线上。

较佳地，所述主处理器还完成对所述1553B协议芯片的运行状态进行监控。

较佳地，所述初始化配置包括：初始化相应子地址的查询表及子地址控制字、处理1553B中断事务。

较佳地，还包括一晶振，所述晶振用于产生1553B协议芯片1、主处理器MCU2、辅助控制器3和数据存储单元4工作所需时钟脉冲。

本发明通过使用单片机（MCU）与FPGA协同工作的方式实现1553B远程终端控制，单片机（MCU）控制1553B协议芯片完成与1553B总线的通信，FPGA实现对1553B协议芯片的直接存储器存取，所以，本发明在成熟应用的基础上，充分利用了MCU和FPGA的优点，降低了新产品的开发周期和成本;同时本发明通过使用FPGA，实现了1553B协议的16位工作模式和8位工作模式下的流水读访问模式，极大的提高了1553B远程终端装置的工作效率。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

    图1是本发明基于FPGA/MCU结构的1553B远程终端装置的结构示意图。

具体实施例

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于FPGA/MCU结构的1553B远程终端装置，其包括1553B协议芯片1、主处理器2、辅助控制器3和数据存储单元4，

其中，1553B协议芯1片与1553B总线连接，1553B协议芯片1用于按照1553B总线协议完成字与消息的处理，并与1553B总线进行数据交换;