戈和偉

摘 要：從硬件與軟件方面介紹了基于PXI技術(shù)的1553B總線(xiàn)通訊模塊的設(shè)計(jì)，并對(duì)PXI總線(xiàn)接口設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)、SDRAM存儲(chǔ)器的控制和1553B總線(xiàn)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，為航空領(lǐng)域測(cè)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)PXI總線(xiàn)模塊與搭建PXI測(cè)控平臺(tái)提供了技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：PXI技術(shù);驅(qū)動(dòng)程序;SDRAM存儲(chǔ)器;1553B總線(xiàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP316 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-1302（2014）12-00-03

0 ?引 ?言

1553B軍用總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，在軍事裝備，特別是飛機(jī)系統(tǒng)，得到了廣泛的應(yīng)用。為了測(cè)試帶有1553B總線(xiàn)接口的電子設(shè)備與系統(tǒng)，通常需要在測(cè)試系統(tǒng)配備1553B接口模塊。PXI總線(xiàn)是一種體積小、數(shù)據(jù)傳輸速度高的儀器總線(xiàn)，在航空航天等測(cè)控領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。PXI-1553B模塊可用于PXI總線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)與1553B設(shè)備的通訊，完成對(duì)帶有1553B接口設(shè)備的測(cè)試，因此設(shè)計(jì)PXI-1553B模塊具有重要的應(yīng)用意義。

1 ?基于PXI技術(shù)的1553B總線(xiàn)通訊模塊性能指標(biāo)

32 b，33 MHz PXI總線(xiàn)接口，標(biāo)準(zhǔn)PXI 3U尺寸（160mm×100 mm）;

符合1553B規(guī)范，總線(xiàn)傳輸速率1 Mbps;

單通道、多功能、雙冗余通道數(shù)據(jù)發(fā)送和接收;

通道包括1個(gè)BC （總線(xiàn)控制器），0～31個(gè)RT （遠(yuǎn)程終端），1個(gè)MT（總線(xiàn)監(jiān)視器）;

軟件可設(shè)置幀間隔時(shí)間、消息間隔時(shí)間、消息的數(shù)量、RT狀態(tài)字響應(yīng)時(shí)間和應(yīng)答超時(shí)時(shí)間;

提供Windows XP操作系統(tǒng)程序支持，包括驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)等。

2 ?基于PXI技術(shù)的1553B總線(xiàn)通訊模塊原理框圖

基于PXI技術(shù)的1553B總線(xiàn)通訊模塊結(jié)構(gòu)組成如圖1所示，主要包括隔離變壓器、收發(fā)器、FPGA可編程邏輯控制器、PXI總線(xiàn)控制器、SDRAM存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路等。隔離變壓器與收發(fā)器為接口電路;FPGA可編程邏輯控制器用來(lái)實(shí)現(xiàn)1553B接口通信，包括信號(hào)發(fā)送與接收的編解碼及串并轉(zhuǎn)換、總線(xiàn)協(xié)議與消息處理和傳輸邏輯控制與時(shí)鐘控制等模塊;PXI總線(xiàn)控制器完成PXI總線(xiàn)與本地總線(xiàn)之間的轉(zhuǎn)換;SDRAM存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)和緩沖命令和信息（數(shù)據(jù)）;時(shí)鐘用來(lái)提供FPGA和PXI總線(xiàn)控制器所需的時(shí)鐘[1]。

圖1 ?基于PXI總線(xiàn)的1553B通訊模塊框圖

3 ?基于PXI技術(shù)的1553B總線(xiàn)通訊的實(shí)現(xiàn)

3.1 ?PXI總線(xiàn)通信的實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用芯片PCI9054實(shí)現(xiàn)PXI總線(xiàn)接口，選擇PCI9054本地總線(xiàn)工作在C模式下，PCI9054芯片通過(guò)片內(nèi)邏輯控制，將PXI的地址線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)分開(kāi)，從而為本地總線(xiàn)的各種操作提供良好的工作時(shí)序。

系統(tǒng)上電復(fù)位后，PCI9054讀取其外部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)對(duì)寄存器進(jìn)行配置，完成PCI9O54的初始化。PXI的初始化數(shù)據(jù)由E2PROM來(lái)加載。E2PROM的配置采用在線(xiàn)燒錄的方式，運(yùn)行PLXMON軟件，可以識(shí)別到PXI總線(xiàn)通訊模塊的設(shè)備號(hào)為9054，設(shè)備標(biāo)志號(hào)為10B5，類(lèi)碼為AA。PCI9054的Local端寄存器包括Local端地址空間范圍寄存器（LASORR、LAS1RR、EROMRR）與Local端地址空間基地址寄存器（LAS0BA、LASlBA、EROMBA）;PXI地址空間基地址寄存器（PCIBAR2、PCIBAR3、PCIERBAR）。Local端的這三個(gè)地址空間若要被PXI總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)，則首先需完成PXI空間到Local空間的地址映射。其次，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，系統(tǒng)對(duì)PXI基地址寄存器寫(xiě)入全1，然后回讀，返回設(shè)備申請(qǐng)的映射資源的類(lèi)型和大小[2]。

在C模式下，采用從操作模式向通訊模塊發(fā)送控制命令，是由PXI總線(xiàn)上的主設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)本地總線(xiàn)的操作，PCI9O54通過(guò)一個(gè)16字長(zhǎng)PXI從模式讀FIFO和一個(gè)32字長(zhǎng)PXI從模式寫(xiě)FIFO，來(lái)實(shí)現(xiàn)從PXI總線(xiàn)到本地總線(xiàn)的突發(fā)存儲(chǔ)器映射訪(fǎng)問(wèn)和IO映射訪(fǎng)問(wèn)。

3.2 ?驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)

驅(qū)動(dòng)程序用WinDriver軟件開(kāi)發(fā)，運(yùn)行Driverwizard程序，創(chuàng)建新的驅(qū)動(dòng)程序，進(jìn)入設(shè)備選擇界面，選定PCI9054 PCIAccelerator，創(chuàng)建PXI設(shè)備安裝文件.INF（Device information File），其提供了全面描述設(shè)備硬件參數(shù)和相應(yīng)驅(qū)動(dòng)文件的信息，操作系統(tǒng)通過(guò)INF文件就可以找到設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序[3]。

進(jìn)入PXI通訊模塊的資源對(duì)話(huà)框，可以查看并修改PXI通訊模塊的存儲(chǔ)器空間、IO空間、寄存器等內(nèi)容，并可以監(jiān)聽(tīng)中斷，在Visual C++開(kāi)發(fā)環(huán)境中生成驅(qū)動(dòng)程序框架代碼，包括M1553_diag.dsw、M1553_diag.dsp兩個(gè)工程文件與M1553_lib.c、M1553_lib.h、M1553_diag.c三個(gè)文件，M1553_lib.c是設(shè)備的應(yīng)用程序級(jí)API函數(shù)文件，定義了訪(fǎng)問(wèn)所有PXI設(shè)備資源（包括存儲(chǔ)器讀寫(xiě)、IO讀寫(xiě)、寄存器操作、中斷處理等）所需的庫(kù)函數(shù)，可以直接調(diào)用這些標(biāo)準(zhǔn)API函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的操作和訪(fǎng)問(wèn)，M1553_lib.h文件是上述庫(kù)函數(shù)所需的頭文件，M1553_diag.c是基于控制臺(tái)的設(shè)備診斷程序，在程序中使用了文件M1553_lib.c中的庫(kù)函數(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作。根據(jù)應(yīng)用情況對(duì)上述三個(gè)文件代碼進(jìn)行修改，編寫(xiě)具體的功能代碼，建立用戶(hù)模式的驅(qū)動(dòng)程序，主要包含設(shè)備的初始化、設(shè)備的讀寫(xiě)操作與設(shè)備的關(guān)閉[4，5]。

3.3 ?SDRAM存儲(chǔ)器的控制

SDRAM作為緩存芯片，選用單周期讀寫(xiě)的MT48LC16M16A，數(shù)據(jù)位寬16位，塊地址選擇線(xiàn)為BA0和BA1，用來(lái)尋址4個(gè)塊的地址空間。每塊內(nèi)部又是一個(gè)存儲(chǔ)陣列，分為8 192行和512列，行地址線(xiàn)和列地址線(xiàn)進(jìn)行復(fù)用，行地址線(xiàn)為A0～A12，列地址線(xiàn)為A0～A8。由于特殊的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，SDRAM操作指令比較多，SDRAM的操作是通過(guò)RAS，CAS及WE給出的總線(xiàn)命令來(lái)控制的[6]。

SDRAM在上電后須對(duì)其進(jìn)行初始化操作配置SDRAM的工作模式，之后SDRAM進(jìn)入正常工作狀態(tài)，等待控制器對(duì)其進(jìn)行讀、寫(xiě)和刷新等操作。SDRAM行列地址采用復(fù)用方式，在每次讀寫(xiě)操作時(shí)，行列地址要鎖存，由ACTIVE命令激活要讀寫(xiě)的BANK，并鎖存行地址，然后在讀寫(xiě)指令有效時(shí)鎖存列地址。為了保證信息完整，必須按要求定期發(fā)出刷新命令，保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)每一個(gè)單元都進(jìn)行刷新。刷新命令一次只對(duì)一行進(jìn)行充電，需要每隔7.812 5μs （64ms/8192）執(zhí)行一次刷新命令。

3.4 ?1553B總線(xiàn)通信的實(shí)現(xiàn)

1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理與邏輯控制功能框圖如圖2所示，主要包括命令字、狀態(tài)字以及方式命令譯碼，進(jìn)行RT地址比較，子地址比較，進(jìn)行命令字、狀態(tài)字和方式命令譯碼，進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)及發(fā)送中斷信號(hào)等，并要為其余模塊發(fā)送相應(yīng)控制量，實(shí)現(xiàn)對(duì)總線(xiàn)接口的控制，包括命令字/狀態(tài)字譯碼及數(shù)據(jù)控制，存儲(chǔ)管理單元控制，檢錯(cuò)控制，命令字發(fā)送及狀態(tài)字設(shè)置，發(fā)送器控制與時(shí)鐘產(chǎn)生等幾部分。

圖2 ?1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理與邏輯控制功能框圖

（1）命令字/狀態(tài)字譯碼及命令字發(fā)送控制模塊是在BC工作方式下發(fā)送命令字，且在BC/RT/MT三種工作模式下對(duì)命令字或狀態(tài)字進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)其它模塊的控制，如對(duì)數(shù)據(jù)控制部分，存儲(chǔ)管理控制部分，檢錯(cuò)控制部分，狀態(tài)字設(shè)置部分，以及發(fā)送器控制部分等，這是模塊的核心部分[7]。

（2）存儲(chǔ)管理單元包括消息隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)空間的規(guī)劃（包括總線(xiàn)控制器BC，多個(gè)遠(yuǎn)程終端RT，總線(xiàn)監(jiān)視器MT）和讀寫(xiě)控制邏輯（控制過(guò)程）設(shè)計(jì)三方面，對(duì)SDRAM進(jìn)行存儲(chǔ)資源分配并對(duì)讀寫(xiě)控制邏輯進(jìn)行處理，以滿(mǎn)足各工作方式下多消息傳輸?shù)倪B續(xù)性要求[8]。

（3）檢錯(cuò)控制模塊用于檢測(cè)消息傳輸過(guò)程中發(fā)生的錯(cuò)誤，包括字計(jì)數(shù)檢測(cè)及 RT響應(yīng)超時(shí)檢測(cè)，并根據(jù)其它模塊檢測(cè)到的RT地址錯(cuò)誤、奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤和位計(jì)數(shù)錯(cuò)誤等產(chǎn)生中斷信號(hào)。

（4）狀態(tài)字設(shè)置模塊實(shí)現(xiàn)RT工作方式下返回狀態(tài)字的設(shè)置，并對(duì)狀態(tài)字和當(dāng) 前命令字和上一命令字進(jìn)行存儲(chǔ)，以備方式命令的消息方式的實(shí)現(xiàn)。

（5）發(fā)送器控制模塊針對(duì)不同的工作方式選擇需要發(fā)送的信息。

（6）時(shí)鐘產(chǎn)生對(duì)外部輸入時(shí)鐘進(jìn)行處理產(chǎn)生不同頻率的時(shí)鐘，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)計(jì)數(shù)器，對(duì)外部輸入時(shí)鐘進(jìn)行分頻處理。

1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理與邏輯控制要完成BC、多個(gè)RT與MT各自功能的實(shí)現(xiàn)，并要對(duì)BC、RT和MT進(jìn)行協(xié)調(diào)處理與綜合管理，執(zhí)行控制流圖見(jiàn)圖3。

圖3 ?1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理執(zhí)行控制流圖

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

基于PXI技術(shù)的1553B總線(xiàn)通訊模塊的成功開(kāi)發(fā)，掌握了PXI總線(xiàn)通訊的核心技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方法，解決了PXI總線(xiàn)接口設(shè)計(jì)、SDRAM存儲(chǔ)器的控制和1553B總線(xiàn)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)，為航空領(lǐng)域測(cè)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和搭建PXI測(cè)控平臺(tái)提供了技術(shù)借鑒，在簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)節(jié)約了成本。

參考文獻(xiàn)

[1]李雪蓮，陳軼萌.基于PCI總線(xiàn)子系統(tǒng)的1553B終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)水運(yùn)，2009，9（12）：85-87.

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[6]顧驤，周東，田忠.用于1553總線(xiàn)控制器的存儲(chǔ)管理單元設(shè)計(jì)[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，32（3）：317-320.

[7]牛茜，靳鴻.基于FPGA的1553B總線(xiàn)編、解碼器設(shè)計(jì)[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2010，37（9）：53-56.

[8]劉銳，趙加鳳，付平.基于FPGA的PXI-1553B模塊設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)量技術(shù)，2009，32（11）：99-101.

3.3 ?SDRAM存儲(chǔ)器的控制

SDRAM作為緩存芯片，選用單周期讀寫(xiě)的MT48LC16M16A，數(shù)據(jù)位寬16位，塊地址選擇線(xiàn)為BA0和BA1，用來(lái)尋址4個(gè)塊的地址空間。每塊內(nèi)部又是一個(gè)存儲(chǔ)陣列，分為8 192行和512列，行地址線(xiàn)和列地址線(xiàn)進(jìn)行復(fù)用，行地址線(xiàn)為A0～A12，列地址線(xiàn)為A0～A8。由于特殊的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，SDRAM操作指令比較多，SDRAM的操作是通過(guò)RAS，CAS及WE給出的總線(xiàn)命令來(lái)控制的[6]。

SDRAM在上電后須對(duì)其進(jìn)行初始化操作配置SDRAM的工作模式，之后SDRAM進(jìn)入正常工作狀態(tài)，等待控制器對(duì)其進(jìn)行讀、寫(xiě)和刷新等操作。SDRAM行列地址采用復(fù)用方式，在每次讀寫(xiě)操作時(shí)，行列地址要鎖存，由ACTIVE命令激活要讀寫(xiě)的BANK，并鎖存行地址，然后在讀寫(xiě)指令有效時(shí)鎖存列地址。為了保證信息完整，必須按要求定期發(fā)出刷新命令，保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)每一個(gè)單元都進(jìn)行刷新。刷新命令一次只對(duì)一行進(jìn)行充電，需要每隔7.812 5μs （64ms/8192）執(zhí)行一次刷新命令。

3.4 ?1553B總線(xiàn)通信的實(shí)現(xiàn)

1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理與邏輯控制功能框圖如圖2所示，主要包括命令字、狀態(tài)字以及方式命令譯碼，進(jìn)行RT地址比較，子地址比較，進(jìn)行命令字、狀態(tài)字和方式命令譯碼，進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)及發(fā)送中斷信號(hào)等，并要為其余模塊發(fā)送相應(yīng)控制量，實(shí)現(xiàn)對(duì)總線(xiàn)接口的控制，包括命令字/狀態(tài)字譯碼及數(shù)據(jù)控制，存儲(chǔ)管理單元控制，檢錯(cuò)控制，命令字發(fā)送及狀態(tài)字設(shè)置，發(fā)送器控制與時(shí)鐘產(chǎn)生等幾部分。

圖2 ?1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理與邏輯控制功能框圖

（1）命令字/狀態(tài)字譯碼及命令字發(fā)送控制模塊是在BC工作方式下發(fā)送命令字，且在BC/RT/MT三種工作模式下對(duì)命令字或狀態(tài)字進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)其它模塊的控制，如對(duì)數(shù)據(jù)控制部分，存儲(chǔ)管理控制部分，檢錯(cuò)控制部分，狀態(tài)字設(shè)置部分，以及發(fā)送器控制部分等，這是模塊的核心部分[7]。

（2）存儲(chǔ)管理單元包括消息隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)空間的規(guī)劃（包括總線(xiàn)控制器BC，多個(gè)遠(yuǎn)程終端RT，總線(xiàn)監(jiān)視器MT）和讀寫(xiě)控制邏輯（控制過(guò)程）設(shè)計(jì)三方面，對(duì)SDRAM進(jìn)行存儲(chǔ)資源分配并對(duì)讀寫(xiě)控制邏輯進(jìn)行處理，以滿(mǎn)足各工作方式下多消息傳輸?shù)倪B續(xù)性要求[8]。

（3）檢錯(cuò)控制模塊用于檢測(cè)消息傳輸過(guò)程中發(fā)生的錯(cuò)誤，包括字計(jì)數(shù)檢測(cè)及 RT響應(yīng)超時(shí)檢測(cè)，并根據(jù)其它模塊檢測(cè)到的RT地址錯(cuò)誤、奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤和位計(jì)數(shù)錯(cuò)誤等產(chǎn)生中斷信號(hào)。

（4）狀態(tài)字設(shè)置模塊實(shí)現(xiàn)RT工作方式下返回狀態(tài)字的設(shè)置，并對(duì)狀態(tài)字和當(dāng) 前命令字和上一命令字進(jìn)行存儲(chǔ)，以備方式命令的消息方式的實(shí)現(xiàn)。

（5）發(fā)送器控制模塊針對(duì)不同的工作方式選擇需要發(fā)送的信息。

（6）時(shí)鐘產(chǎn)生對(duì)外部輸入時(shí)鐘進(jìn)行處理產(chǎn)生不同頻率的時(shí)鐘，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)計(jì)數(shù)器，對(duì)外部輸入時(shí)鐘進(jìn)行分頻處理。

1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理與邏輯控制要完成BC、多個(gè)RT與MT各自功能的實(shí)現(xiàn)，并要對(duì)BC、RT和MT進(jìn)行協(xié)調(diào)處理與綜合管理，執(zhí)行控制流圖見(jiàn)圖3。

圖3 ?1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理執(zhí)行控制流圖

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

基于PXI技術(shù)的1553B總線(xiàn)通訊模塊的成功開(kāi)發(fā)，掌握了PXI總線(xiàn)通訊的核心技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方法，解決了PXI總線(xiàn)接口設(shè)計(jì)、SDRAM存儲(chǔ)器的控制和1553B總線(xiàn)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)，為航空領(lǐng)域測(cè)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和搭建PXI測(cè)控平臺(tái)提供了技術(shù)借鑒，在簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)節(jié)約了成本。

參考文獻(xiàn)

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[4]張?jiān)鲚x，沈激，陳子瑜，等.基于WinDriver工具的PCI卡驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)[J].核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，2006，26（3）：367-369.

[5]張浩，游林儒，陳靖源，等.用WinDriver開(kāi)發(fā)PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序[J].微計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2006，27（5）：621-624.

[6]顧驤，周東，田忠.用于1553總線(xiàn)控制器的存儲(chǔ)管理單元設(shè)計(jì)[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，32（3）：317-320.

[7]牛茜，靳鴻.基于FPGA的1553B總線(xiàn)編、解碼器設(shè)計(jì)[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2010，37（9）：53-56.

[8]劉銳，趙加鳳，付平.基于FPGA的PXI-1553B模塊設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)量技術(shù)，2009，32（11）：99-101.

3.3 ?SDRAM存儲(chǔ)器的控制

SDRAM作為緩存芯片，選用單周期讀寫(xiě)的MT48LC16M16A，數(shù)據(jù)位寬16位，塊地址選擇線(xiàn)為BA0和BA1，用來(lái)尋址4個(gè)塊的地址空間。每塊內(nèi)部又是一個(gè)存儲(chǔ)陣列，分為8 192行和512列，行地址線(xiàn)和列地址線(xiàn)進(jìn)行復(fù)用，行地址線(xiàn)為A0～A12，列地址線(xiàn)為A0～A8。由于特殊的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，SDRAM操作指令比較多，SDRAM的操作是通過(guò)RAS，CAS及WE給出的總線(xiàn)命令來(lái)控制的[6]。

SDRAM在上電后須對(duì)其進(jìn)行初始化操作配置SDRAM的工作模式，之后SDRAM進(jìn)入正常工作狀態(tài)，等待控制器對(duì)其進(jìn)行讀、寫(xiě)和刷新等操作。SDRAM行列地址采用復(fù)用方式，在每次讀寫(xiě)操作時(shí)，行列地址要鎖存，由ACTIVE命令激活要讀寫(xiě)的BANK，并鎖存行地址，然后在讀寫(xiě)指令有效時(shí)鎖存列地址。為了保證信息完整，必須按要求定期發(fā)出刷新命令，保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)每一個(gè)單元都進(jìn)行刷新。刷新命令一次只對(duì)一行進(jìn)行充電，需要每隔7.812 5μs （64ms/8192）執(zhí)行一次刷新命令。

3.4 ?1553B總線(xiàn)通信的實(shí)現(xiàn)

1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理與邏輯控制功能框圖如圖2所示，主要包括命令字、狀態(tài)字以及方式命令譯碼，進(jìn)行RT地址比較，子地址比較，進(jìn)行命令字、狀態(tài)字和方式命令譯碼，進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)及發(fā)送中斷信號(hào)等，并要為其余模塊發(fā)送相應(yīng)控制量，實(shí)現(xiàn)對(duì)總線(xiàn)接口的控制，包括命令字/狀態(tài)字譯碼及數(shù)據(jù)控制，存儲(chǔ)管理單元控制，檢錯(cuò)控制，命令字發(fā)送及狀態(tài)字設(shè)置，發(fā)送器控制與時(shí)鐘產(chǎn)生等幾部分。

圖2 ?1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理與邏輯控制功能框圖

（1）命令字/狀態(tài)字譯碼及命令字發(fā)送控制模塊是在BC工作方式下發(fā)送命令字，且在BC/RT/MT三種工作模式下對(duì)命令字或狀態(tài)字進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)其它模塊的控制，如對(duì)數(shù)據(jù)控制部分，存儲(chǔ)管理控制部分，檢錯(cuò)控制部分，狀態(tài)字設(shè)置部分，以及發(fā)送器控制部分等，這是模塊的核心部分[7]。

（2）存儲(chǔ)管理單元包括消息隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)空間的規(guī)劃（包括總線(xiàn)控制器BC，多個(gè)遠(yuǎn)程終端RT，總線(xiàn)監(jiān)視器MT）和讀寫(xiě)控制邏輯（控制過(guò)程）設(shè)計(jì)三方面，對(duì)SDRAM進(jìn)行存儲(chǔ)資源分配并對(duì)讀寫(xiě)控制邏輯進(jìn)行處理，以滿(mǎn)足各工作方式下多消息傳輸?shù)倪B續(xù)性要求[8]。

（3）檢錯(cuò)控制模塊用于檢測(cè)消息傳輸過(guò)程中發(fā)生的錯(cuò)誤，包括字計(jì)數(shù)檢測(cè)及 RT響應(yīng)超時(shí)檢測(cè)，并根據(jù)其它模塊檢測(cè)到的RT地址錯(cuò)誤、奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤和位計(jì)數(shù)錯(cuò)誤等產(chǎn)生中斷信號(hào)。

（4）狀態(tài)字設(shè)置模塊實(shí)現(xiàn)RT工作方式下返回狀態(tài)字的設(shè)置，并對(duì)狀態(tài)字和當(dāng) 前命令字和上一命令字進(jìn)行存儲(chǔ)，以備方式命令的消息方式的實(shí)現(xiàn)。

（5）發(fā)送器控制模塊針對(duì)不同的工作方式選擇需要發(fā)送的信息。

（6）時(shí)鐘產(chǎn)生對(duì)外部輸入時(shí)鐘進(jìn)行處理產(chǎn)生不同頻率的時(shí)鐘，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)計(jì)數(shù)器，對(duì)外部輸入時(shí)鐘進(jìn)行分頻處理。

1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理與邏輯控制要完成BC、多個(gè)RT與MT各自功能的實(shí)現(xiàn)，并要對(duì)BC、RT和MT進(jìn)行協(xié)調(diào)處理與綜合管理，執(zhí)行控制流圖見(jiàn)圖3。

圖3 ?1553B總線(xiàn)協(xié)議的處理執(zhí)行控制流圖

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

基于PXI技術(shù)的1553B總線(xiàn)通訊模塊的成功開(kāi)發(fā)，掌握了PXI總線(xiàn)通訊的核心技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方法，解決了PXI總線(xiàn)接口設(shè)計(jì)、SDRAM存儲(chǔ)器的控制和1553B總線(xiàn)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)，為航空領(lǐng)域測(cè)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和搭建PXI測(cè)控平臺(tái)提供了技術(shù)借鑒，在簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)節(jié)約了成本。

參考文獻(xiàn)

[1]李雪蓮，陳軼萌.基于PCI總線(xiàn)子系統(tǒng)的1553B終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)水運(yùn)，2009，9（12）：85-87.

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