USB的便攜式ARINC429總線通信設(shè)備設(shè)計(jì)
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3．1 ProASIC3內(nèi)核設(shè)計(jì)
ProASIC3內(nèi)核開發(fā)是在Amel公司提供的LiberoIDE 8．5集成開發(fā)環(huán)境下完成的。該環(huán)境集成了目前業(yè)界最權(quán)威的幾大FPGA開發(fā)軟件，其中綜合工具采用了Synplify公司的Synthesis 9．6A工具，仿真工具采用MentorGraphic公司的Modelsim 6．4A軟件。整個(gè)設(shè)計(jì)采用Verilog語言編程。ProASIC3內(nèi)核的總體框架設(shè)計(jì)如圖4所示。ProASIC3內(nèi)核設(shè)計(jì)包括收發(fā)控制器、發(fā)送FIFO、接收FIFO、發(fā)送邏輯轉(zhuǎn)換模塊、接收邏輯轉(zhuǎn)換模塊、時(shí)鐘發(fā)生器模塊。收發(fā)控制器負(fù)責(zé)與C8051F340進(jìn)行總線通信，協(xié)調(diào)ProASIC3內(nèi)部各個(gè)模塊之間的工作；發(fā)送FIFO用于緩存待發(fā)送的429數(shù)據(jù)；接收FIFO用于緩存待讀取的429數(shù)據(jù)；發(fā)送邏輯轉(zhuǎn)換模塊是將發(fā)送FIFO送來的并行數(shù)據(jù)組合為429串行數(shù)據(jù)，然后通過端口TXA、TXB發(fā)送出去；接收邏輯轉(zhuǎn)換模塊是將收到的429串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，然后通過8位數(shù)據(jù)線傳給接收FIFO；時(shí)鐘發(fā)生器是用于產(chǎn)生各個(gè)模塊所需的工作時(shí)鐘。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/157475.htm
3．2 C8051F340固件程序設(shè)計(jì)
C8051F340固件程序的開發(fā)是在Silicon Labs公司的C8051Fxxx IDE集成開發(fā)環(huán)境下完成的，采用C語言編程。Silicon Labs公司專為USB開發(fā)推出了USBXpress工具，USBXpress將單片機(jī)固件程序和上位機(jī)應(yīng)用程序所需的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)函數(shù)進(jìn)行了封裝，開發(fā)人員只需調(diào)用相關(guān)函數(shù)即可。圖5為C8051F340固件程序的流程。其中，USB_clock_Start()、USB_Init()、USB_Int_Enable()均由USBXpress工具提供，可直接調(diào)用。
3．3 上位機(jī)控制界面程序
上位機(jī)控制界面程序的開發(fā)在VC 6．O環(huán)境下完成。作為人機(jī)交互界面，其基本功能有：對設(shè)備進(jìn)行復(fù)位；與設(shè)備進(jìn)行USB通信；設(shè)置429通信的波特率、校驗(yàn)方式、數(shù)據(jù)長度；設(shè)置數(shù)據(jù)發(fā)送方式(手動(dòng)或定時(shí))；設(shè)置定時(shí)發(fā)送時(shí)間；顯示接收數(shù)據(jù)。
在上位機(jī)控制界面程序中，與設(shè)備間的USB通信是通過調(diào)用USBXpress工具提供的API函數(shù)完成的。USBXpress工具提供了10個(gè)API函數(shù)，其中最重要的就是SI_Write()和SI_Read()兩個(gè)函數(shù)，它們分別實(shí)現(xiàn)寫USB總線操作和讀USB總線操作。
4 結(jié)論
目前，該設(shè)備已投入某型機(jī)載設(shè)備的地面內(nèi)場檢測維護(hù)工作中。本文利用Silicon Labs公司的C8051F340單片機(jī)和Actel公司的ProASIC3系列FPGA設(shè)計(jì)的基于USB的便攜式ARINC429總線通信設(shè)備，在地面內(nèi)場檢測維護(hù)工作中，工作狀態(tài)穩(wěn)定，性能可靠，很好地滿足了預(yù)先的設(shè)計(jì)要求。
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