论文部分内容阅读
随着航空电子系统的发展,飞机内的各种电子系统也变得越来越复杂,各种飞行数据之间的传递需要在更短的时间内完成。传输速率快、可靠性高、确定性强的数据总线已经成为判断航空电子系统是否先进的一个重要标准。之前通用的机载数据总线ARINC429、MIL-STD-1553已经不再适用当前航空电子系统对信息传输的要求,由于航空电子系统综合化进程的不断加快,机载设备之间的数据互换和通讯,资源的管理以及共享,这些都要求机载数据总线有着更高的性能表现。AFDX网络综合了标准以太网的优点并不断优化,已经逐渐成为当前主流的机载数据总线技术,它不仅数据传输速度快、传输规模大,而且结合独有的确定性配置信息加载技术和引入虚拟链路的方式,获得了更具确定性、可靠性更高的特点,可以很好地适应当前新型航空电子互联系统的要求。为了实现航空电子子系统间可靠的信息传递,本文根据AFDX 网络端系统协议标准,在前人对AFDX网络总线技术研究成果的基础之上,设计并且实现了一种基于FPGA的AFDX网络端系统的设计方案。本文首先介绍了 AFDX网络的协议标准和基本组成,引入了端系统概念,依据端系统需要实现的功能,构建了一种基于FPGA的端系统框架;其次,介绍了以FPGA作为核心芯片的端系统硬件部分的组成,辅以外围电路的器件选型以及硬件电路的设计;然后,主要从端系统协议栈的数据发送和接收两方面来介绍系统软件方面的设计;考虑到端系统处理数据需要不同的调度算法,本文论述了一种基于优先级的调度算法,和经典调度算法进行了性能方面的比较并通过在实验室内搭建测试平台,对端系统的收发帧性能进行了验证。该设计采用现场可编程逻辑器件FPGA作为核心芯片,不仅可以缩短设计时间和实验的周期,还可以节约资源;并且FPGA编程灵活,IO资源丰富,可以实现更多不同的用途;测试结果表明该端系统准确、可靠地实现了所需功能,具有一定的应用价值和推广前景。