基于mc8051软核的星载ieee1394智能终端设计方案

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1、3.2.1基于MC8051软核的星载IEEE1394智能终端设计方案On-boardIntellectual1394TerminalBasedonMC8051IPAbstract:Adesignofon-boardintellectual1394terminalisputforwardonthebasisofMC8051softIPcore.ThedesignflowandpointofIEEE1394interfaceusingMC8051softIPcoreandActeIAPAFPGAisintroduced.Theinte

2、rfacerealizationisflexibly，smallandexpansible.Keywords:High-speedserialbus;IEEE1394;FPGA;MC8051摘要：提出了一种星载IEEE1394智能终端的设计方案，介绍了基于MC8051软核与ActelAPA系列FPGA开发IEEE1394总线接口的设计过程与要点，实现了灵活、小型化、易于扩展的1394总线接口。关键词：高速串行总线；IEEE1394;FPGA；MC80511引言IEEE1394是一种高速串行总线，它最初是由Apple公司与20世纪8

3、0年代中期开发的FireWire总线。1995年，IEEE制定并颁布了IEEE1394-1995标准，并在2000年推出了IEEE1394a标准，可以支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的传输速率。在最亲斤的IEEE1394巳标准中，支持的传输速率提高到了800Mbps、1.6Gbps和3.2GbpSoIEEE1394总线以其高传输速率的特点己经在视频传输、网络互联及计算机外设等领域有了广泛的应用［1］。0前在航空［2］及航天应用中对大量数据的高速实时传输要求不断提高，IEEE1394具有数据传输速率高、支持等时传输

4、等特点，因而成为未来M载数据总线的选择之一。在星载应用中，由于任务的多样性，对星载总线接口的需求多种多样。譬如部分载荷本身没有集成1394接口却需要用1394总线来传输数据；或者几个载荷需要共用一个1394总线接口；或者是载荷自身没有带微控制器等控制单元。并且各种载荷对外的数据接口也是各不相同的。这时就需要一种体积小，简单并且易于扩充接口能的智能终端配合载荷一起工作。由于IEEE1394总线协议比较复杂，实际应用中大多数采用专用的1394总线芯片，面向专用系统的1394芯片都支持微处理器接口。常见的1394总线设计采用的是微处理器

5、加上1394总线芯片及外围逻辑芯片，这种设计方案需要的芯片数量多，接n设备体积大，扩充接口功能实现起来比较复杂。针对IEEE1394星载应用的实际需要，本文基于MC8051软核，提出一种简单、低功耗、小型化和易于扩展的IEEE1394智能终端设计方案，克服了以往1394总线接口硬件电路复杂、使用芯片多、体积大等缺点，并且可以很方便地扩展接n的其他功能。2系统实现方案整个1934接口系统的框图如图1所不。米用的是Actel公司基于FLASH技术的ProASICPlus系列FPGA芯片APA600。它具有单芯片上电即用、高性能和低功耗

6、等特点［2］。由于上电即用，减小了电路板体积，有助于简化电路设计。在方案试验中使用的是T■公司的链路层芯片TSB12LV32［3］和物理层芯片TSB41AB［4］。TSB12LV32是一款高性能的通用IEEE1394a链路层芯片，用于在主控制器和1394物理层芯片以及连接到链路层DM口的外部设备之间的数据传输。它兼容IEEE1394-1995和P1394a标准,支持400、200和100Mbps的传输速率。提供可选的具有多种操作模式的8位/16位微控制器接口，最大支持60MHz。芯片内部分别内置了2K字节大小的通用接口FIFO和异

7、步传输FIF0,用于微控制器接口和物理层接口之间的数据包传送，8位/16位数据移动端口支持25MHZ下的等时、异步和数据流包的发送和接收。TSB41AB3是一款三端口兼容IEEE1394-1995和P1394a标准400Mbps的物理层芯片.500)this.style.width=500;"border=O>图1系统结构框图在FPGA中整合了开源的兼容标准8051的微控制器IP核MC8051,将程序存储器、程序存储器、外部数据存储器以及UART和定时器都集成在一片FPGA中。可以根据任务需要很方便地在FPGA内定制其他所需要的接

8、口和逻辑单元，譬如AD/DA控制，CAN总线等。通过上述三个部分可以构成面向特定应用的完整的1394总线接口系统。3基于MC8051IP的1394总线接口设计3.1Oreg500)anoSystemsMC8051IPCore-i[5]this.st