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1553B总线的片上系统实现

摘要

随着科技的进步，信息化已经成为各国武器装备发展的新趋势。1553B总线最初是

为了改善军用飞机航电系统性能而诞生的数据总线，现如今已广泛应用在航空飞机、舰

船、坦克、人造卫星等国防领域，在实现武器装备中子系统的协同工作、提升武器装备

整体信息化水平等方面有着重要的作用。传统的1553B总线实现方案大多依赖于1553B

总线协议芯片，由于其价格昂贵、灵活性差等缺点，使用时有着很大的局限性。因此本

论文对1553B总线的片上系统实现进行了研究，以期改善传统方案的不足。

本文设计了一种基于片上系统的1553B总线接口模块，采用ZYNQ全可编程片上

系统作为系统的主控芯片，配合HI-1573总线收发芯片、PM-DB2725隔离变压器，实现

了1553B总线的基本通信功能。在ZYNQ芯片的PL部分使用Verilog硬件描述语言实

现了曼彻斯特编解码和BC、RT、MT三种终端的协议处理功能，并且可以通过AXI接

口与ZYNQ内部的ARM处理器通信，在一定程度实现了专用的1553B总线协议芯片

的功能。除此之外，设计了RS485、以太网和USB通信接口，可实现与上位机或其他具

有相应通信接口的设备进行通信的功能。最后，通过ZYNQ芯片PS部分的C语言程序

设计，实现了驱动外设接口、消息传输控制、处理PL中断的功能。

本课题完成了基于ZYNQ的1553B总线接口板的设计与实现，并且进行了功能验

证与板级通信测试，通过仿真验证了曼彻斯特编码和解码功能的正确性，还进行了实际

的通信测试，验证了常用的1553B消息格式下的通信功能。实验结果表明本课题设计制

作的1553B总线接口板达到了预期目标，能够实现1553B总线通信的基本功能，具有

一定的实用价值。

关键词：1553B总线；片上系统；曼彻斯特码；ZYNQ

1553B总线的片上系统实现

Abstract

Withtheprogressoftechnology,informatizationhasbecomeanewtrendinthe

developmentofweaponsandequipmentinvariouscountries.1553Bbuswasoriginallycreated

toimprovetheperformanceofavionicssystemofmilitaryaircraft,nowithasbeenwidelyused

indefensefieldssuchasaviationaircraft,ships,tanksandartificialsatellites,itplaysan

importantroleinrealizingthecooperativeworkofneutronsystemofweaponequipmentand

improvingtheoverallinformatizationlevelofweaponequipment.Traditional1553Bbus

implementationschemesmostlyrelyon1553Bbusprotocolchips,whichhavesignificant

limitationsduetotheirexpensivepriceandpoorflexibility.Therefore,thispaperinvestigates

theimplementationofthe1553BbusonSOCinorderto