基于AS5643协议光纤接口卡的研究与实现

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1、ｍｍ£＾ｗ４硕士学位论文Ｉ＿基于ＡＳ５６４３协议光纤接口卡的研究与实现作者姓名徐麵学校导师姓名、职称王悦湖副教授－企业导师姓名Ｖ职称杨峰髙工由请举位类别工程硕士Ｉ学校代码１０７０１学号１５１１１２２７４９分类号ＴＮ４密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于ＡＳ５６４３协议光纤接口卡的研宄与实现作者姓名：徐璐璐领域：软件工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：王悦湖副教授企业导师姓名、职称：杨峰高工学院：微电子学院提交日期：２０１８年６月

2、ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＦｉｂｅｒｐＩｎｔｅｒｆａｃｅＣａｒｄＢａｓｅｄｏｎＡＳ５６４３ＰｒｏｔｏｃｏｌＡｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＸＩＤＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｑｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｉｎＳｏｆｔｗａｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｙＸｕＬｕｌｕＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＷａｎＹｕｅｈｕＴｉｔｌｅＡｓｓｉＰｇ：ｏｃａｔｅｒｏｆｅｓｓｏｒ

3、Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＹａｎｇＦｅｎｇＴｉｔｌｅ：ＳｅｎｉｏｒＥｎｇｉｎｅｅｒＪｕｎｅ２０１８西安电子雛大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果中所罗列的内容以外；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

4、一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。么ｚｒ本人签名：日期：西安电子繼大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研。究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学保密的学位论文在密后适用本授权书。＿年解本人签名：名：．导师签日

5、期、ｄ：该日期：ｍｍ摘要一１３９４总线开始作为实时传输高速串行总线，应用在电子商业和航空航天领域，。随着时间发展，越来越不能满足航空系统对数据传输的要求于是ＳＡＥ组织对一Ｅ－ＩＥＥ１３９４ｂ总线进行了些裁剪和限定，有了确定性和可靠性的约束，从而形成了ＳＡＥＡＳ５６４３关键协议。在速率方面，之前１３９４总线的最大传输速率只能达到４００Ｍｂｐｓ，本文的设计是基于光纤接口的ＡＳ５６４３协议传输，速率最大可以达到８００Ｍｂｐｓ，传输介质采用多模光纤，将电信号转换为光信号进行数据传输，实现速率的提升。本设计利

6、用ＦＰＧＡ实现ＡＳ５６４３协议处理模块，该模块实现总线协议的数据解析能力。并且用光纤接口代替民用接口，实现高速率的数据传输。设计中光纤接口采用的是Ｆｉｎｉｓａｒ公司的光电收发模块，经过匹配网络后的信号交给ＦＰＧＡ处理芯片处理实现基本的数据通信。本文重点是利用软件完成对光纤１３９４接口卡设备的验证方案，用于在地面环境下对１３９４总线进行仿真与测试。在接口卡的软件详细设计中，采用从上到下的软件设计思想。软件的设计主要指的是１３９４协议软件，即包括传输层软件和５６４３驱动层软件。传输层属于硬件驱动，它，直接控制芯片寄存器以及提

7、供中断机制等是直接被固化在被测试接口板卡的ＦＬＡＳＨ芯片中，系统上电复位后，光纤１３９４接口卡会自动运行传输程序的代码一，不断查询上层软件下达的命令字或者是发送的数据，但查询到便开始解析并执行该命令字，并返回相应的响应字或者接收相应的数据。５６４３驱１３９动软件则驻留于主机，为应用程序提供４的ＡＰＩ接口，将要发送的有效负载搬移至发送数据缓冲区，将应用指定的接收消息从接收数据缓冲区搬移至应用指定的存储空间，根据应用的要求获取５６４３通信过程中的状态信息。经过一系列的设计验证和测试，光纤接口卡在实验环境中己初步实现其功能，总

8、线系统的通信测试稳定且可靠，实现了速率为８００Ｍｂｐｓ的数据传输，同时增加了传输距离，进而验证了ＡＳ５６４３关键