基于cpci系统的高速数字通信接口电路设计与应用

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1、基于CPCI系统的高速数字通信接口电路设计与应用　　中图分类号：TN914.3?34；TM417文献标识码：A：1004?373X（2016）07?0075?04　　Abstract：Inrecentyears，entofavionicssystem，therequirementsoffrequentinformationexchangeandsharingamongsystemtoreal?timeandreliabledatatransmissionareincreasinglyincreased.Forthisis

2、sue，amethodbasedonCPCIsystemtoimplementtheendsysteminterfacefunctionofAFDXprotocolisproposed，andAFDXissionofAFDXprotocoldata.TheoverallplanofusingFPGAtoimplementthefunctionisgiven，inoduledevelopedbyFPGAhardbeddedsoftethodbasedonMicroBlazeisintroduced.TheClanguage

3、isusedtorealizethecapsulationanddecapsulationaboveIPlayeroftheAFDXprotocolinEDK.Thecorrectnessofthedesignulationandtest.　　Key；FPGA；embeddedsoftax值，对其数据流进行规整。具体方式为：当该VL的BAG时间达到，且Jitter在最大抖动的范围内、帧长小于Lmax，则置FTT标识有效，此时多路复用器模块会申请对该VL进行调度；反之，不能对该VL进行调度。将固定带宽分配给每个VL，等价于

4、把接收端与发送端之间的数据传输限制在一个BAG内，即在一个BAG内只有一次数据传输，如果数据包过大，将其分为多个帧进行发送，也将会在各自的BAG内进行发送。所以，为了保证任意时间段使用的带宽都是可以被确定的，必须把一个时间段合理地分配给不同的终端系统使用，规整器的输入输出示意图如图3所示。　　从图3可看出，两个数据帧之间的长度大于BAG，那么正常接收；当两个数据帧之间的长度小于一个BAG，就将后一个数据帧移动到第二个BAG的起始位置。　　在AFDX网络中，通过不同的AFDX网络交换机将两个互为冗余的帧传递到同一个目的端系

5、统。只要交换机输出端口的输入流量大于输出流量，就必定会产生交换延迟。因为不同的交换机的交换延迟不是确定值，所以两个互为冗余的帧到达目的端的时间间隔也是不确定的。设计时，将Ske对其进行仿真。具体做法是在ISE工程中添加一个以MicroBlaze处理器为基础的IP核，并编写测试文件，为处理器的输入信号提供激励，输出信号提供端口。　　3测试与验证　　两个MAC核的仿真意义是相同的，所以针对第一个MAC核的仿真波形进行说明。mii_tx_en_0为帧使能信号，当MAC核正常工作时，有数据发送的时候该信号为1；当发送为0的时候，

6、该信号使能为0，mii_txd_0为发送的数据。当有接收信号进入MAC核时，mii_rx_dv_0为高电平，对应的数据为接收的数据；当接收的数据发生错误时，mii_rx_er_0会出现高电平，如果接收到的数据没有发生错误，那么该信号为低电平。　　在接收端，判断接收数据的CRC计算结果是否为0，如果为1，则表明接收过程中有CRC校验错误。CRC校验模块的仿真结果如图11所示。由图11可以看出，对接收到的数据以及发送过来的这些数据的CRC校验值（d19167bc）一起计算，计算出来的校验值为0，证明接收的数据没有问题。　　规

7、整模块的仿真数据如图12所示。此处接收到的数据位1，2，3，4，…是不等间隔的，通过规整之后输出的数据1，2，3，4是等间隔的，这个模块的初始输出数据是错误的，所以会重复输出第一帧的数据，后面将输出正确的数据。　　主机要发送数据时，首先给MAC的发送缓存中发送数据。发送缓存接收到的数据与设定值相符时，开始进行长度检测，检测完成后，数据发送模块开始进行帧间隔计时。根据帧计数器的值开始发送帧的前导码、帧起始定界符，将4位数据发送给MII接口，最后把数据从物理层发送到网络介质上。发送模块的仿真结果如图13所示。　　此处仿真波形

8、的信号i_start_or_not为高电平时，AFDX发送模块开始工作，i_data为需要发送的数据，i_data_number为需要发送数据的个数，i_aim_address为发送信号的目标地址，i_orig_address为发送的源地址，i_head_ip为发送信号的IP头，i_head_udp为发送信号。当发送