基于FPGA的多通道ARINC429总线测试系统
2023年电子技术应用第1期
孙骜，秦旭军
中国电子科技集团公司第四十七研究所，辽宁 沈阳110000
摘要： ARINC429是一种可靠性高、抗干扰能力强的航空通信总线，在航空工业领域得到了非常广泛的应用。提出了一种基于FPGA以及总线接口芯片的系统应用方案，设计了一款多通道、用于ARINC429总线接口的测试系统，意在实现具备ARINC429 总线设备的自动化测试并提高测试效率。着重阐述了系统的架构设计、FPGA的逻辑设计、总线接口芯片的硬件设计以及时序的分析与设计，最后对接口芯片的时序、ARINC429总线的信号质量、系统功能进行了验证与测试。经测试，系统进行多通道收发时数据可靠，在不同速率下通信稳定。
中圖分類號：V216.8
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.222949
中文引用格式： 孫驁，秦旭軍. 基于FPGA的多通道ARINC429總線測試系統(tǒng)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(1)：119-123.
英文引用格式： Sun Ao，Qin Xujun. Multichannel ARINC429 bus test system based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(1)：119-123.
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.222949
中文引用格式： 孫驁，秦旭軍. 基于FPGA的多通道ARINC429總線測試系統(tǒng)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(1)：119-123.
英文引用格式： Sun Ao，Qin Xujun. Multichannel ARINC429 bus test system based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(1)：119-123.
Multichannel ARINC429 bus test system based on FPGA
Sun Ao，Qin Xujun
47th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation， Shenyang 110000， China
Abstract： ARINC429 bus is one of the aviation communication buses. It has the characteristics of high reliability and strong anti-interference ability, and is widely used in the aviation industry. This paper designs a multi-channel ARINC429 bus board with FPGA as the main control chip and bus interface chip. The purpose is to achieve automated testing and provide testing efficiency. This paper focuses on the design of FPGA, the application of interface chip and architecture design. Finally, the timing of the selected interface chip, the actual signal quality of ARINC429 bus and the overall function of the system are tested. The actual test shows that the board can communicate reliably at different rates and the data is stable.
Key words : FPGA；NIOS Ⅱ；PCI bus；ARINC429 bus
0 引言
目前，有大量的機(jī)載設(shè)備在使用ARINC429總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，為提高具有ARINC429接口設(shè)備的測試效率，降低開發(fā)成本，本文基于FPGA強(qiáng)大的并行處理能力、豐富的I/O接口資源以及半定制化的設(shè)計理念，利用NIOS II軟核處理器，結(jié)合FPGA的可編程邏輯端，設(shè)計了一款多通道ARINC429 總線測試系統(tǒng)。系統(tǒng)通過PCI接口與計算機(jī)通信，完成被測設(shè)備與計算機(jī)的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)ARINC429總線接口的自動化測試。
由于PCI總線以及ARINC429 總線協(xié)議相對復(fù)雜，本設(shè)計采用了成熟的總線接口芯片[1-2]，降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度，其中PCI接口選用了PCI9054芯片，ARINC429接口選用了HI-3584、HI-3182芯片。即使PCI總線的設(shè)計采用了接口芯片，但PCI9054芯片的功能還是非常繁多，對此本文介紹了設(shè)計中PCI9054芯片選用的模式、數(shù)據(jù)位寬等基本參數(shù)信息，此外重點(diǎn)對EEPROM的使用方法、讀/寫操作的時序分析以及調(diào)試過程中的注意事項進(jìn)行了詳細(xì)闡述，希望能夠達(dá)到抽絲剝繭的目的。
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作者信息：
孫驁，秦旭軍
（中國電子科技集團(tuán)公司第四十七研究所，遼寧 沈陽110000）
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