基于FPGA曼彻斯特编码器的设计.doc

文档介绍：毕业设计（论文）开题报告
题目 基于FPGA的曼彻斯特编码器的设计
电子信息工程
078205224
专业名称
班级学号
学生姓名
指导教师
—、选题的依据及意义：
航空航天产业是国家综合国力的集中体现和重要标志，是国家先进制造业的重 要组成部分，是国家科技创新体系的一支重要力量。我国政府高度重视航空航天产 业发展，“十二五”期间将进一步加大政府支持力度，促进航空航天产业快速发展。 在飞机制造中，航空电子系统是其中重要的组成部分，而航空电子系统中数据总线 是关键技术之一。
1553b总线又称MILSTD1553B总线，最早是美国军方专为飞机上设备制定的一种 信息传输总线标准，也就是设备间传输的协议。它是飞机内部时分制命令/响应式多 路复用数据总线，能挂31个远置终端，采用指令/响应型通信协议；它有三种终端类 型：总线控制器(BC)、远程终端(RT)和总线监视器(BM)；信息格式有BC到RT、 RT到BC、RT到RT、广播方式和系统控制方式；传输媒介为屏蔽双绞线，具有双向传 输特性，其传输速度为1Mbps,传输方式为半双工方式，采用曼彻斯特码进行编码传 输。
1553B总线的优良性具有能够满足武器通信系统的要求，从而使其在现代武器系 统中得到了越来越多的重视，已成为战车、舰船、飞机等武器平台上电子系统的主 要工作支柱。
自主研发1553B相关产品首先必须解决曼彻斯特码的编码、解码。本文的主要工 作就是研究1553B曼彻斯特码编码器的设计及实现。曼彻斯特码编码器是1553B总线 接口中最为重要的器件之一，它直接关系到总线数据能否严格按照MIL-SID-1553B 标准协议来进行传输，是其三种类型字传递的门户端口模块。本课题设计就是基于 FPGA的曼彻斯特编码器的设计。
二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)：
1980年，美国空军对该标准作了局部修改和补充。该标准作为美国国防部武器 系统集成和标准化管理的基础之一，被广泛的用于飞机综合航电系统、外挂物管理 与集成系统，并逐步扩展到飞行控制等系统及坦克、舰船、航天等领域。它最初由 美国空军用于飞机航空电子系统，目前已广泛应用于美国和欧洲海、陆、空三军， 而且正在成为一种国际标准，生产公司有DDC公司的BU-61580、HOLT公司的HI-6U0 等。
在国内，通过FPGA来实现MIL-STD-1553B协议是可行的，目前的科研院所和相 关的单位在这方面作了大量的工作，设计出的协议芯片已经能够完全1553B规范。恩 菲特科技于2005年推出的EP-H31580就是典型的代表，其性能指标达到。基于EP-H31580开发的1553B板卡的总线已经包括了PCI、PXI/CPCK VXI、
PC/104, PC/104+, PCMCIA等，在多家航空航天和兵器领域的科研院所和生产单位得 到了广泛的应用。
三、研究内容及实验方案
1553B总线接口模块的实现是采用FPGA与处理器结合实现1553B的协议模块。本 系统采用这种方式，使用VHDL语言实现1553B的总线协议。该方案的成本很低，也很 容易根据需要进行功能扩展，使用灵活。
本系统研究的核心是曼彻斯特编码，也叫做相位编码(PE),是一个同步时钟编 码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和