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
文獻標志碼：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[J]. 電子技術應用，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.
文獻標志碼：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[J]. 電子技術應用，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，有大量的機載設備在使用ARINC429總線進行數據交互，為提高具有ARINC429接口設備的測試效率，降低開發成本，本文基于FPGA強大的并行處理能力、豐富的I/O接口資源以及半定制化的設計理念，利用NIOS II軟核處理器，結合FPGA的可編程邏輯端，設計了一款多通道ARINC429 總線測試系統。系統通過PCI接口與計算機通信，完成被測設備與計算機的數據交互，實現ARINC429總線接口的自動化測試。
由于PCI總線以及ARINC429 總線協議相對復雜，本設計采用了成熟的總線接口芯片[1-2]，降低了系統的開發難度，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，對此本文介紹了設計中PCI9054芯片選用的模式、數據位寬等基本參數信息，此外重點對EEPROM的使用方法、讀/寫操作的時序分析以及調試過程中的注意事項進行了詳細闡述，希望能夠達到抽絲剝繭的目的。
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作者信息：
孫驁，秦旭軍
（中國電子科技集團公司第四十七研究所，遼寧 沈陽110000）
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