[发明专利]基于CPCI总线的1553B协议数据通信及串行加载模块

摘要

本发明涉及一种基于CPCI总线的1553B协议数据通信及串行加载模块，包括硬件模块和FPGA程序，硬件模块包括阻抗控制电路板、信号连接插座、标准CPCI总线连接器、标准3UEurocard板卡前面板。阻抗控制电路板是本发明的核心，分为FPGA单元、CPCI总线单元、隔离变压器单元、逻辑电平转换单元、1553B总线协议芯片单元、串行加载单元和辅助电路单元。FPGA程序包括1553B总线通信BC模块、RT模块和MT模块，以及串行加载模块，采用Verilog HDL编程开发。本发明性能稳定、可靠性高，可进行长时间1553B通信；能够任意设置本发明在1553B通信中是作为BC、RT还是MT；可为外部设备进行串行加载，灵活设置与本发明一起挂接在1553B总线下RT地址；CPCI总线数据传输具有DMA功能，总线实际传输速率为1MB/s，连续传输不丢帧。

主权项

一种基于计算机CPCI总线的1553B协议数据通信及串行加载模块，其特征在于：其组成分为两部分——硬件模块和FPGA程序；其中硬件模块包括：1)一阻抗控制电路板，包含焊接于此电路板上的电子芯片，具体包括以下七个单元：①一FPGA单元，其应用FPGA芯片，焊接于所述的阻抗控制电路板的中心位置，用于实现对阻抗控制电路板上其它各组成单元的连接和操控；②一1553B总线协议单元，采用1553B总线协议芯片，用以实现1553B总线协议；③一隔离变压器单元，采用隔离转换芯片，用于将单端信号与差分信号进行相互的隔离转换；④一串行加载单元，实现对与1553B协议数据通信及串行加载模块挂接在同一个1553B总线下的通信卡RT地址的设置；⑤一CPCI总线单元，其应用CPCI总线桥接芯片，配合FPGA单元共同实现1553B协议数据通信及串行加载模块与CPCI总线计算机的数据传输；⑥一逻辑电平转换单元，采用逻辑电平转换芯片，将1553B总线协议芯片输出的5V电平转换为3.3V之后再接入FPGA单元；⑦一辅助电路单元，实现对本发明的供电；2)一DB25信号连接插座，焊接于阻抗控制电路板的左侧边缘，用于提供本发明中1553B协议数据总线与外部设备连接的接口；3)一标准CPCI总线连接器，焊接于阻抗控制电路板的右下方边缘，用于提供本发明中CPCI总线与计算机背板之间连接的接口；4)一标准3U Eurocard板卡前面板，安装于阻抗控制电路板的左侧边缘，用于为本发明提供硬件保护，便于板卡的安装与固定，并起到电磁屏蔽作用；其中，CPCI总线单元实现上位机与阻抗控制电路板之间的通信，将上位机命令传输到FPGA单元；FPGA单元通过控制1553B总线协议单元实现1553B协议，其中FPGA单元输出电平可被1553B总线协议单元直接采用，而1553B总线协议单元输出为5V电平，不可直接传输给FPGA单元，信号需通过该逻辑电平转换单元，使5V信号转化为3.3V信号，再接到FPGA单元，保证芯片的使用寿命和可靠性；再将实现的1553协议通过该隔离变压器单元转化为1553B总线标准的电平，使其能够与外部1553B总线进行通信；在串行加载方面，FPGA单元通过串行加载单元，将FPGA单元的输出信号反相，并增大输出驱动电流能力，让信号能够很好的对外部设备进行串行加载；辅助电路单元为阻抗控制电路板的其他六部分提供必要的电源、晶振、复位，储存配置信息，保证整个发明各部分乃至于整体能够正常工作；FPGA程序包括：1)1553B协议总线通信初始化模块，用于初始化本发明在1553B协议总线通信中的功能；2)1553B协议总线通信接收模块，用于本发明在1553B协议总线通信中接收1553B总线上的数据；3)1553B协议总线通信发送模块，用于本发明在1553B协议总线通信中向1553B总线上发送数据；4)串行加载模块，为外部的1553B通信卡设置其RT地址。