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摘要：在某虚拟仿真实验平台系统中，需要收发批量GJB289A总线数据，并且按不同算法对数据进行实时处理。为此，设计了PCI总线智能 GJB289A仿真卡。采用FPGA实现GJB289A接口逻辑，设计了GJB289A总线模拟收发器，替换了国外芯片，降低了系统成本。采用DSP的 PCI接口在线加栽程序的方式，在线更新数据处理算法，并按照相应算法对GJB289A总线数据进行快速处理，提高了仿真系统的灵活性和实时性。目前，该仿真卡在虚拟仿真实验平台系统中成功使用，工作稳定。
关键词：DSP；PCI；GJB289A；在线加载
虚拟仿真系统模拟GJB289A总线设备，需要收发大量的GJB289A总线数据。传统的处理方式是通过GJB289A总线PCI通讯卡将接收到的数据传输到上位机，由上位机程序对数据进行处理，然后上位机再将处理结果通过PCI卡传输到GJB289A总线上，这种方式影响虚拟仿真系统仿真效率，系统实时性不好。此外，传统的GJB289A总线仿真卡处理器程序固定，不能满足不同处理算法的需要。PCI总线智能GJB289A仿真卡实时处理GJB289A 总线数据，无需将数据转移到上位机，提高数据处理速度，增强了系统实时性。用户能够根据需要，在线加载DSP程序，更新数据处理算法，以适应不同处理算法的需要。增强了仿真卡的灵活性。
1 主要功能及指标
PCI总线智能GJB289A仿真卡主要具备以下功能及指标：
CPU主频：600 MHz，处理速度为9 600 MIPS；
缓存空间：SDRAM空间为16 MB；
PCI接口：总线宽度32 b、速率33 MHz；
GJB289A接口：双冗余模拟收发，具备RT／BC／MT，传输速率为1 Mb／s；
在线加载DSP程序。
2 硬件设计
由分析设计要求，在此提出基于TMS320DM642为核心的硬件结构设计：包括DSP及外围电路设计、GJB289A接口逻辑设计、GJB289A总线模拟收发器设计。
2．1 DSP及外围电路设计
TI公司的TMS320DM642是一款主频为600 MHz，32位定点的高性能DSP，片内集成PCI2．2协议模块，支持主／从模式的DMA数据传输。相较于采用专用PCI接口芯片或者FPGA等方式实现，开发方式简单，成本低。
DM642通过EMIFA与SDRAM和FLASH芯片相连，其中2片64 Mb的SDRAM，作为仿真卡的数据缓存空间，FLASH作为程序空间。通过设置Boot模式选择程序从PCI接口还是EMIFA接口加载。当从PCI接口加载时，用户可以动态加载DSP程序，当从EMIFA接口加载时，用户可以将固化好的程序写入FLASH中，由Bootloader引导程序的自启动。
2．2 GJB289A接口设计
GJB289A-97总线是国内在研究为人熟知的MILSTD-1553B总线的基础上制定出来的国家军用标准，全称“数字式时分制指令／响应型多路传输数据总线”，由于其具有极高的可靠性，因而在航空、航天、军事等领域的电子联网系统中得到广泛应用。目前GJB289A协议模块较多由国外的高级 1553B协议处理芯片BU61580实现。在此GJB289A接口协议模块由FPGA逻辑实现，代替原有的协议芯片，节约了系统成本，增加了设计的灵活性。
FPGA逻辑包括曼彻斯特编解码单元、协议处理模块、数据缓冲FIFO、寄存器控制等。逻辑框图如图1所示。发送数据时将已有的并行数据在系统的控制下，经过并／串转换，转换为并行的曼彻斯特编码，依次以符合1553B协议的消息的方式发出。在BC或者RT模式下接收数据时，模拟收发器接收曼彻斯特Ⅱ编码的串行数据，通过曼彻斯特解码器实现同步时钟的提取，同步头检出，数据检出，曼彻斯特Ⅱ码错误检出，奇偶校验，位／字计数以及数据的串／并转换功能。
作者：李世良，许永辉 哈尔滨工业大学 来源：现代电子技术
