[发明专利]一种低延时ARINC818总线收发方法

说明书

本发明提出一种低延时ARINC818总线收发方法，依据FPGA实现VESA协议和ARINC818协议互相转换的过程中，由于控制算法的优化，在发送端数据的缓存量可以从目前的一帧减少为1行，在接收端数据的缓存量可以从目前的一帧减少为40行，很大程度上提升了视频传输的实时性，同时新的算法缓存所需要的资源，FPGA内部资源就可以满足，不再需要外挂存储器，降低了硬件设计的难度，减少了资源开销，降低了功耗。

技术领域

本发明涉及航空总线领域，特别涉及一种基于FPGA实现的无外存、少缓存、低延时ARINC818收发方法。

背景技术

近年来，在航空总线领域，传输的数据量越来越多，对数据的延时性能要求也越来越高。传统的数字航空总线，如ARINC429的传输速率已经不能满足需求，在此基础上，根据FC-AV协议制订的ARINC818总线协议，已经成为了新一代的航空视频总线协议，并且在空客以及波音的多种机型上得到了很好的应用。

国内在ARINC818总线的研究上，相对起步较晚，目前的设计基本是采用FPGA实现视频数据的协议转换和传输，且目前采用的协议转换算法和流程，在发送和接收端都需要缓存一帧到两帧的视频数据。这样带来了视频的传输延时很大的问题，同时由于一帧到两帧的视频量很大，利用FPGA内部的资源不能满足缓存的要求，需要外挂存储器来满足设计，这样加大了系统设计的难度，增加了硬件的开销，整个系统的功耗也会相应增大。

因此设计一种低延时的ARINC818收发方法，在提升视频传输实时性的同时，可以有效的降低系统的硬件设计难度，减少硬件开销，具有很大的实用意义。

发明内容

本发明是依据ARINC818总线协议，提出了一种低延时ARINC818总线收发方法，通过设计新的协议转换控制算法，针对分辨率为1024×1280@60Hz的视频，从VESA协议转换为ARINC818协议只需缓存1行视频数据，从ARINC818协议转换为VESA协议只需要缓存40行数据。很大程度上减少了协议转换过程中数据的缓存量，提高了数据传输的实时性，同时需要数据缓存量利用FPGA内部资源就可以实现，不需要外部存储设备，减少了硬件电路的设计难度与资源开销。

本发明的技术方案为：

所述一种低延时ARINC818总线收发方法，其特征在于：

在发送端，通过以下步骤进行VESA协议转换为ARINC818协议控制流程：

步骤1：检测一帧视频的行同步信号HS、场同步信号VS、有效数据选通信号DE，判断HS、VS、DE信号是否正确，如果正确则进行下一步，如果不正确则继续检测；

步骤2：判断下一帧视频的场同步信号VS是否有效，如果无效则继续等待判断再下一帧，如果有效则依据ARINC818协议发送第一包数据；

步骤3：在发送完第一包后，等待FIFO中缓存一行视频数据，在等待过程中一直发送空闲数据IDLE，直到检测到第二行视频数据有效，进入下一步；

步骤4：依据ARINC818协议发送第n包数据，n的初始值为2；

步骤5：判断n是否为奇数，若不是奇数，则继续发送128个空闲数据IDLE，而后取n＝n+1，并返回步骤4，若是奇数，则继续判断n是否等于2049，若等于2049，则表示一帧视频数据已经传输完，对FIFO进行复位，返回步骤2，若不等于2049，则等待，且在等待过程中一直发送空闲数据IDLE，直到依据行结束信号判断一行视频结束后，取n＝n+1，并返回步骤4；

在接收端，通过以下步骤进行ARINC818协议信号接收流程：

步骤6：判断是否接收到帧头起始字符，如果没有收到，则继续等待，如果收到，则判断帧头信号信息是否正确，若不正确，则继续等待下一帧，若正确，则打开接收数据通道，进入步骤7；