【正文】 進(jìn)行傳輸，是其三種類型字傳遞的門戶端口器件。因此，自主研發(fā)基于 MILSTD1553B總線標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議芯片及產(chǎn)品具有重要的戰(zhàn)略意義。 MILSTD1553B 是目前廣泛適用于航空電子領(lǐng)域的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，它具有傳輸穩(wěn)定、抗干擾、負(fù)荷輕、速率高等優(yōu)點(diǎn)。 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。其次是對(duì)其系統(tǒng)組成的介紹 ， 本次設(shè)計(jì)主要包括兩大部分，并串轉(zhuǎn)換器、曼徹斯特編碼器。在飛機(jī)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。 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(guó)家有關(guān)部門或機(jī)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。 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(dú)立完成的研究成果。 第 15 周 第 17 周 :歸總系統(tǒng)文檔，撰寫畢業(yè)論文。 本課題基于 FPGA 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)曼徹斯特編碼器的設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 基于 FPGA的曼徹斯特編碼器的設(shè)計(jì) 系 別 信息工程系 專業(yè)名稱 電子信息工程 班級(jí)學(xué)號(hào) 078205224 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 二 O 一一 年 六月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 I、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )題目： 基于 FPGA 的曼徹斯特編碼器的設(shè)計(jì) II、畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )使用的原始資料 (數(shù)據(jù) )及設(shè)計(jì)技術(shù)要求： MILSTD1553B 是一種集中控制式、時(shí)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(jī)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(jī)、艦船、坦克等武器平臺(tái)上，并且越來(lái)越多地應(yīng)用到民用領(lǐng)域。 III、畢 業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作內(nèi)容及完成時(shí)間： 第 1 周 第 3 周 :資料查找、方案論證、英文資料翻譯、開題報(bào)告撰寫。 第 18 周 :準(zhǔn)備答辯。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(qǐng)的論文或成果。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(kù)進(jìn)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。 11553B作為一種通用的軍事標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，它對(duì)數(shù)據(jù)總線的電氣和協(xié)議特性進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范和約束，現(xiàn)已廣泛運(yùn)用于航空電子綜合系統(tǒng)。最后著重講述該系統(tǒng)在 quartusⅡ 軟件下的運(yùn)行和仿真。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(xiàng)目研究?jī)?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(yǔ)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(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ........................................ 11 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 ........................................ 11 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 ........................................ 12 5 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì) 并串轉(zhuǎn)換器的設(shè) 計(jì) .................................... 13 曼徹斯特編碼器設(shè)計(jì) .................................. 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 曼徹斯特編碼 器 仿真及結(jié)果分析 ......................... 26 系統(tǒng)總體仿真及結(jié)果分析 ............................... 29 7 結(jié)論及展望 .......................................... 34 參考文獻(xiàn) .............................................. 35 致謝 .................................................. 36 附錄 A ................................................ 37 附錄 B ................................................ 41 1 基于 FPGA 的曼徹斯特編碼器的設(shè)計(jì) 1 緒論 航空航天產(chǎn)業(yè)是國(guó)家綜合國(guó)力的集中體現(xiàn)和重要標(biāo)志，是國(guó)家先進(jìn)制造業(yè)的重要組成部分，是國(guó)家科技創(chuàng)新體系的一支重要力量。其主要被歐美軍方用于軍事系統(tǒng)，在戰(zhàn)斗機(jī)、航天設(shè)備、驅(qū)逐艦等軍用設(shè)施上得到了非常多的運(yùn)用和實(shí)踐。 目前，此類器件在國(guó)內(nèi)還較少出現(xiàn)，對(duì)于整個(gè) 1553B 體系架構(gòu)的把握尚未形成，我們急需改變這種不利情況。本課題設(shè)計(jì)就是基于 FPGA 的曼徹斯特編碼器的設(shè)計(jì)。 在每個(gè)周期的開頭加同步字頭，數(shù)據(jù)輸入時(shí)間持續(xù) 16 個(gè)周期，期間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。 EDA 工具有多種途徑完成目標(biāo)系統(tǒng)的輸入，如 HDL 文本輸入方式、原理圖輸入方式、狀態(tài)圖輸入方式以及混合輸入方式等。 3 2 FPGA 原理及 開發(fā) 工具 FPGA 原理 FPGA（ Field－ Programmable Gate Array），即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 ,它是在 PAL、GAL、 CPLD 等可編程器件的 基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。在大多數(shù)的 FPGA 里面，這些可編輯的元件里 也包含記憶元件例如 觸發(fā)器 （ Flip－ flop）或者其他更加完整的記憶塊。 內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和 I／ O引腳。目前 FPGA 的品種很多，有 XILINX 公司的 Virtex 系列、 TI 公司 的 TPC 系列、 ALTERA公司的 Stratix 系列等。掉電后， FPGA 恢復(fù)成白片，內(nèi)部邏輯關(guān)系消失，因此， FPGA 能夠反復(fù)使用。因此， FPGA 的使用非常靈活。由于設(shè)計(jì)的主要仿真和調(diào)試過(guò)程是在 高層次上完成的，這不僅有利予早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，避免設(shè)計(jì)工作的浪費(fèi)，而且也減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設(shè)計(jì)的一次成功率。 1987 年底， VHDL 被 IEEE 和 美國(guó)國(guó)防部 確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言 。現(xiàn)在， VHDL 和 Verilog 作為 IEEE 的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言，又得到眾多 EDA 公司的支持，在電子工程領(lǐng)域，已成為事實(shí)上的通用硬件描述語(yǔ)言。最 初是由 美國(guó)國(guó)防部 開發(fā)出來(lái)供美軍用來(lái)提高設(shè)計(jì)的可靠性和縮減開發(fā)周期的一種使用范圍較小的設(shè)計(jì)語(yǔ)言， 它的應(yīng)用主要是應(yīng)用在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中。 FPGA 之所以能夠廣泛應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)中，就是因?yàn)樗鼈冇惺褂孟喈?dāng)方便的開發(fā)軟件工具包，通過(guò)編程工具和軟件的配合使用，對(duì)器件芯片可以進(jìn)行流暢的開發(fā)、校驗(yàn)。 ●布局布線 根據(jù)連接網(wǎng)表文件，進(jìn)行布局布線的分析和優(yōu)化，完成 FPGA 器件內(nèi)、外的虛擬連接。