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基于FPGA的飞行模拟器通信接口设计
2021-01-21 12:36
本文摘要:在飞行中模拟器的设计方案中,为了更好地使数据信息必须比较慢合理地在飞行中模拟器的每个控制模块中间展开髙速传输,明确指出了一种用以FPGA做为CAN总线连接点构造中的关键CPU的设计方法,并顺利完成了飞行中模拟器通信接口的硬件软件设计方案。应用VerilogHDL展开程序编写,必须顺利完成对SJA1000总线控制板的合理地载入。 具体测试表明,对比于单片机设计做为CPU,本设计方案扩展性好,更非常容易修改和重置,能降低模拟器成本费。

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在飞行中模拟器的设计方案中,为了更好地使数据信息必须比较慢合理地在飞行中模拟器的每个控制模块中间展开髙速传输,明确指出了一种用以FPGA做为CAN总线连接点构造中的关键CPU的设计方法,并顺利完成了飞行中模拟器通信接口的硬件软件设计方案。应用VerilogHDL展开程序编写,必须顺利完成对SJA1000总线控制板的合理地载入。

具体测试表明,对比于单片机设计做为CPU,本设计方案扩展性好,更非常容易修改和重置,能降低模拟器成本费。  飞行中模拟器是当代飞行员训炼的务必机器设备,它是一种由电子计算机实时处理、多系统软件商议工作中、能模拟仿真实际飞行中自然环境的模拟仿真机器设备。对比于运用飞机场的飞行中训炼来讲,运用飞行中模拟器的模拟仿真飞行中训炼不但也不受气温等自然界标准的牵制,并且没后勤管理、机务保证 及其飞行中安全系数等要素的允许。

世界各国很多企业皆研制开发了各种各样各有不同类型和经营规模的训炼模拟器,并得到 不错的训炼实际效果,保证 了飞行中每日任务的顺利完成。  在飞行中模拟器的设计方案中,回绝很多的信息内容必须比较慢合理地在飞行中模拟器的每个控制模块中间展开髙速传输,这就务必一定的通信接口协议书来搭建数据信息的互动。现阶段,飞行中模拟器一般来说应用CAN总线做为通讯协议,并应用单片机设计做为微控制器,扩展性劣。文章内容依据飞行中模拟器的结构特点,剖析了当场总线技术性和FPGA技术性的发展趋势,依据飞行中模拟器的具体务必和总线本身特性,配搭了CAN总线来做为服务器和当场机器设备的通信方式,并用以FPGA做为CAN总线连接点构造中的关键CPU,对飞行中模拟器通信接口展开了设计方案。

  1硬件配置控制系统设计  CAN(ControllerAreaNetwork)总线是一种串口通信总线,是国际性上运用于最广泛的敞开式当场总线之一。CAN最开始被设计方案做为轿车自然环境中微处理器的通信,但因为其协调能力好、可信性低、功能齐全,早就被广泛运用到每个自动控制系统行业,CAN总线具有依据优先的多主构造、可靠的不正确检验和应急处置体制、传输速度低(最少均值1Mb/s)、传送远距离(串口波特率高过8kb/s时更长远均值10km),解决了RS-485互联网的较低总线使用率、单主从关系构造、无硬件配置不正确检验的匮乏。

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在飞行中模拟器的设计过程中,主控机务必与好几个控制模块展开互动,配搭CAN总线控制模块是特别适合的。  飞行中模拟器通信接口的硬件开发,以CAN总线做为通讯协议,配搭ALTERA企业CYCLONE系列产品EP1C6Q240C8做为CAN连接点的关键CPU,应用Philips企业的SJA1000T做为CAN总线控制板,在CAN总线控制板与CAN物理学总线中间配搭PCA82C250做为CAN收发器,为了更好地加强抗干扰性,  维护保养CAN总线控制板,在SJA1000T与PCA82C250中间用以6N137展开光学阻隔,其速率为10MHz.在QuartusII手机软件中应用Verilog对FPGA程序编写,搭建对SJA1000T的操控及CAN连接点中间的通讯作用。控制模块电路原理如图所示1下图。

  图1CAN控制模块配置原理图  SJA1000处理芯片是一款独立国家的CAN总线控制板,相对性于它的前一款PCA82C200,SJA1000是在原来的BasicCAN方式的基本上降低了PeliCAN方式,这类方式必须抵制CAN2.0B协议书。为了更好地提高SJA1000的总线驱动器工作能力,在SJA1000与CAN总线中间重进了PCA82C250总线收发器,其关键作用是减少通讯间距,提高系统软件的一瞬间抗干扰性,维护保养总线,降低频射阻拦,搭建热防潮等。


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