基于嵌入式的1553b-rs485总线转换设备的研制

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文基于嵌入式的1553B-RS485总线转换设备的研制研究生：陈震南指导教师：丁强2015年03月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchesontheBusConversionSystembetween1553BandRS485Candidate:ChenZhennanSupervisor:DingQiangMarch,2015杭州电子科技大学硕士学位论文摘要自上世纪50年代计算机发明以来，计

2、算机、电子等技术便开始应用于航空电子领域，并开启了模拟电子控制系统的时代。直到上世纪70年代数字总线技术1553B标准的提出和应用，其大大提高了航电控制系统的性能，并正式开始进入数字电子控制系统的时代。而信息数字化高速发展的今天，单一的数字总线技术已不能完全满足特定系统的要求。因此，混合总线技术正逐渐成为新的发展方向。课题以航电总线为研究背景，功能扩展、节省成本为目标，通过研究将成本低廉、功能强大的RS485工业控制总线与价格昂贵、性能稳定的1553B航电总线结合的方法，提高混合总线的性能，研制一套基于ARM-Linux平台的1

3、553B-RS485总线转换设备。论文首先分析了两类总线的传输协议和性能指标，提出1553B、RS485的节点接口和ARM9控制平台的设计方法。对来自1553B总线上的数据信息，通过由FPGA实现的RT节点进行协议解析，再由ARM-Linux平台进行调度管理、数据处理，最后通过RS485总线完成消息传输，实现终端设备的控制与信息反馈。在此基础上论文完成关键元器件设计选型，实现了基于ARM-Linux平台的1553B和RS485总线转换方案。论文对转换设备的软硬件设计过程进行了详细阐述。硬件设计以S3C2440作为ARM9控制平台

4、，设计了平台的最小系统电路、RS485端通信电路、以FPGA为核心的RT模块电路；软件设计以Linux操作系统为核心，并在硬件基础上完成了Bootloader和内核的移植、根文件系统的挂载、两类总线接口的驱动程序编写以及系统的整体应用程序编写。文末通过对软硬件模块进行功能测试并对运行数据对比分析，数据传输转换准确可靠。试验表明总线转换设备能够完成1553B-RS485的数据转换功能，该方案具有一定的参考价值。关键字：1553B，RS485，FPGA，ARM-Linux，总线转换设备I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTS

5、incetheinventionofthecomputer1950s,computer,electronicsandothertechnologyhasbeenappliedtothefieldofavionics,andopenedtheeraofanalogelectroniccontrolsystem.Untilthe1970s,thepresentationandapplicationofthe1553Bbusstandardofthedigitalbustechnologyhavegreatlyimprovingthe

6、performanceofavionicscontrolsystemsandofficiallyenteredtheeraofdigitalelectroniccontrolsystem.Today,withrapiddevelopmentofdigitalandinformation,thenumberofsinglebustechnologycannotcompletelymeettherequirementsofpartofthecontrolsystem,therefore,hybridbustechnologywill

7、beanewdirection.Thissubjectmakestheavionicsbusastheresearchobject,aimstofunctionextantionandcostsaving,conbineslow-costandpowerfulRS485INTERBUSwithexpensivebutstable1553Bavionicsbustoimprovetheperformanceofthemixedbus.AndfinallydevelopsasetofARM-Linux-based1553B-RS48

8、5businterchangedevice.Thispaperanalysesthetransportprotocalandperformanceindexofthetwobusesandproposesthedesignmethodof1553B,RS485n