【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目： 基于 FPGA的曼徹斯特編碼器的設(shè)計 系 別 信息工程系 專業(yè)名稱 電子信息工程 班級學(xué)號 078205224 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 二 O 一一 年 六月 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 I、畢業(yè)設(shè)計 (論文 )題目： 基于 FPGA 的曼徹斯特編碼器的設(shè)計 II、畢 業(yè)設(shè)計 (論文 )使用的原始資料 (數(shù)據(jù) )及設(shè)計技術(shù)要求： MILSTD1553B 是一種集中控制式、時分指令 /響應(yīng)型多路串行數(shù)據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn)， 具有高可靠性和靈活性，已經(jīng)成為現(xiàn)代航空機載系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)的有效解決方案，廣泛 地應(yīng)用于飛機、艦船、坦克等武器平臺上，并且越來越多地應(yīng)用到民用領(lǐng)域。 MILSTD1553B總線上的數(shù)據(jù)以雙相曼徹斯特編碼的方式傳輸。 1553B總線曼徹斯 特碼編碼器的主要功能就是把來自外部的并行二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 1553B總線上傳輸?shù)? 串行 信息，并且對這些串行數(shù)據(jù)進行曼徹斯特碼編碼，再加上同步頭和奇偶效驗位， 使之成為能夠以 1553B總線協(xié)議所要求的格式在總線中進行傳輸。 本課題基于 FPGA 平臺實現(xiàn)曼徹斯特編碼器的設(shè)計。 III、畢 業(yè)設(shè)計 (論文 )工作內(nèi)容及完成時間： 第 1 周 第 3 周 :資料查找、方案論證、英文資料翻譯、開題報告撰寫。 第 4 周 第 7 周 :學(xué)習(xí) MILSTD1553B 總線的相關(guān)知識，熟悉曼徹斯特編碼器原理。 第 8 周 第 14 周 : 熟悉 FPGA 編程，使用 VHDL 語言完成曼徹斯特編碼器的設(shè)計。 第 15 周 第 17 周 :歸總系統(tǒng)文檔，撰寫畢業(yè)論文。 第 18 周 :準(zhǔn)備答辯。 第 1 周 第 3 周 :資料查找、方案論證、英文資料翻譯、開題報告撰寫。 Ⅳ 、主 要參考資料： [1].徐志軍 .EDA 技術(shù)與 VHDL 設(shè)計 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ， 2021. [2].潘松 ， 趙敏 .EDA 技術(shù)及其應(yīng)用 [M].北京 :科學(xué)出版社 ， 2021. [3].李洪偉等 .基于 Quartus II 的 FPGA/CPLD 設(shè)計 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ， 2021. [4].楊凱 . MILSTD1553B 總線曼徹斯特碼編碼器的設(shè)計與實現(xiàn) [D].四 川大學(xué) ， 2021. [5].唐劍， 王勇 . MILSTD1553B總線曼徹斯特碼編碼器的 CPLD實現(xiàn) [J].技術(shù)與市場， 2021， 2. [6].石紅梅，劉泳 . 采用 FPGA 實現(xiàn) 1553B 總線接口專用芯片設(shè)計 [C]. 第十三屆全國 遙測遙控技術(shù)年會論文， 2021. [7].解傳軍，王海濱 . 基于 FPGA 的航空總線協(xié)議接口設(shè)計 [J]. 電子設(shè)計工程， 2021， 5. [8].鄭友泉 .現(xiàn)場可編程門陣列 [J].世界電子元器件， 2021， 10. 信息工程 系 電子信息工程 專業(yè)類 0782052 班 學(xué)生（簽名）： 填寫日期： 2021 年 11 月 20 日 指導(dǎo)教師（簽名）： 助理指導(dǎo)教師 (并指出所負責(zé)的部分 )： 系主任（簽名）： 附注 :任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計說明書首頁。 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外 ，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論 文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 基于 FPGA 的曼徹斯特編碼器的設(shè)計 學(xué)生姓名： 林 玉 班級： 0782052 指導(dǎo)老師： 鄒 瓊 摘要 ： 電子技術(shù)與航空產(chǎn) 業(yè)飛速發(fā)展，已成為我國支柱產(chǎn)業(yè)之一。我國政府高度重視航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展， “十二五”期間將進一步加大政府支持力度，促進航空航天產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。在飛機制造中，航空電子系統(tǒng)是其中重要的組成部分，而航空電子系統(tǒng)中數(shù)據(jù)總線是關(guān)鍵技術(shù)之一。 11553B作為一種通用的軍事標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，它對數(shù)據(jù)總線的電氣和協(xié)議特性進行嚴格的規(guī)范和約束，現(xiàn)已廣泛運用于航空電子綜合系統(tǒng)。該標(biāo)準(zhǔn)對航空飛機所需的數(shù)字／命令／響應(yīng)，分時復(fù)用等數(shù)字總線技術(shù)提出了一系列的要求，其中包括數(shù)據(jù)總線的傳輸和協(xié)議格式。 本文首先對 FPGA 和曼徹斯特編碼相關(guān)原理進行概 述，尤其是航空數(shù)據(jù)總線MILSTD1553B。其次是對其系統(tǒng)組成的介紹 ， 本次設(shè)計主要包括兩大部分，并串轉(zhuǎn)換器、曼徹斯特編碼器。最后著重講述該系統(tǒng)在 quartusⅡ 軟件下的運行和仿真。1553B 總線協(xié)議中對傳輸?shù)淖诸愋瓦M行了規(guī)范和分類：分別是命令字、狀態(tài)字和數(shù)據(jù)字。本次論文的設(shè)計主要著重于該協(xié)議總線接口內(nèi)部的曼徹斯特碼編碼器，作為總線接口的重要組成部分，曼徹斯特編碼器擔(dān)負著碼型編寫、奇偶校驗等重要任務(wù)，使數(shù)據(jù)能夠以 1553B 所定義的標(biāo)準(zhǔn)形式在數(shù)據(jù)總線中進行傳輸。 關(guān)鍵詞 ： FPGA，曼徹斯特編碼， 1553B 總線，串并轉(zhuǎn)換 指導(dǎo)老師簽字： Design of Manchester Encoder Based on FPGA Student Name: Lin Yu Class: 0782052 Supervisor: Zou Qiong Abstract: Electronics and Aviation technology industry developed rapidly. Our country attaches great importance to the development of aerospace the period of Twelfth of FiveYear government will support further increase Aviation, it will Promote the rapid development of the aerospace aircraft manufacturing,Avionics System is an important part of the avionics system is the key technology of data bus. 1553B takes one kind of military standard， it has carried on the strict standard and the restraint to the electricity and the protocol characteristic of data bus， and it has already widely used in the aviation electron system． This standard propose a series of requests to the digital bus technology which are obligatory to the aviation airplane numeraI/Order/response， time sharing multiple use， including data bus information flow and function format． This article first introduces about the FPGA and Manchester Encoder， especially is the introduction of its two position unit,It including String and convert and Manchester the one that told emphatically is quartusⅡ of Operation and Simulation， in the1553B39。s protocol， the word types which transmitted in the 1553B bus has carried on the standard classification， they are the order word、 the status word and the data word． the design for this paper mainly emphatically in the protocol bus interface interior Manchester code encodeg as the bus interface important constituent， the encoder is shouldering the parallel\serial Ixansformation， the code pilation， the parity check and so on the important task， enables the data according to the standard form which defines by 1553B to carry on the transmission in the data bus. Keywords: FPGA, Manchester Encoder, 1553B, String and convert Signature of Supervisor: 目 錄 1 緒論 選題的依據(jù)和意義 ...................................... 1 項目研究內(nèi)容和任務(wù) .................................... 1 論文內(nèi)容及結(jié)構(gòu) ........................................ 2 2 FPGA 原理及 開發(fā) 工具 FPGA 原理 ............................................. 3 QuartusⅡ及開發(fā)語言 .................................. 4 3 曼徹斯特編碼原理 1553B 數(shù)據(jù)總線 ........................................ 8 曼徹斯特編碼原理 .................................... 10 4 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計要求 ........................................ 11 系統(tǒng)設(shè)計思路 ........................................ 11 系統(tǒng)設(shè)計框圖 ........................................ 12 5 系統(tǒng)模塊設(shè)計 并串轉(zhuǎn)換器的設(shè) 計 .................................... 13 曼徹斯特編碼器設(shè)計 .................................. 14 6 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析 并串轉(zhuǎn)換 器 仿真及結(jié)果分析 ............................. 19