【正文】 圖 Node Finder 選擇對(duì)話框 在彈出的圖 框中點(diǎn)擊 list按鈕，再點(diǎn)擊》按鈕，最后點(diǎn) OK按鈕。接下來(lái)就是對(duì)并串轉(zhuǎn)換進(jìn)行編譯。輸入端口有時(shí)鐘信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、輸入使能信號(hào)、串行輸入信號(hào)端、和編碼信號(hào)輸出端及輸出使能信號(hào)。 en_out=39。 end if。039。 else tem_register(5 downto 1)=tem_register(4 downto 0)。 end if。 命令同步字產(chǎn)生 else tem_register=000111。139。 odd_bit =39。 Signal odd_bit: std_logic。 輸入選擇信號(hào) Date_in: in std_logic。 USE 。039。 end process。039。 q:out std_logic)。當(dāng) sl信號(hào)高電平時(shí)就開(kāi)始輸出當(dāng)前十六位并行數(shù)據(jù)。 本畢設(shè)畢業(yè)圓滿的完成了上述任務(wù)。它具有自同步能力和良好的抗干擾性能。在實(shí)際應(yīng)用中這三種時(shí)間都是可以通過(guò)編程設(shè)置的。采用這種編碼方式是因?yàn)檫m用于變壓器耦合，由于直接耦合不利于終端故障隔離，會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)終端故障而造成整個(gè)總線網(wǎng)絡(luò)的完全癱瘓，所以其協(xié)議中明確指出不推薦使用直接耦合方式。 二、 1553B數(shù)據(jù)總線規(guī)則 1553B 總線上的信息是以消息 (Message)的形式調(diào)制成曼徹斯特碼進(jìn)行傳輸?shù)摹? 一、 1553B 的歷史發(fā)展與應(yīng)用 MILSTD1553B是一種在航空電子系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的總線協(xié)議，它的全稱(chēng)是飛機(jī)內(nèi)部時(shí)分命令多路響應(yīng)數(shù)據(jù)總線，它的發(fā)展可以追溯到 1968年。 ●仿真 仿真 分為功能仿真和時(shí)序仿真。目前，它在 中國(guó)的應(yīng)用多數(shù)是用在 FPGA/CPLD/EPLD 的設(shè)計(jì)中。自 IEEE 公布了 VHDL 的標(biāo)準(zhǔn)版本， IEEE1076（簡(jiǎn)稱(chēng) 87 版 )之后，各 EDA 公司相繼推出了自己的 VHDL 設(shè)計(jì)環(huán)境，或宣布自己的設(shè)計(jì)工具可以和 VHDL 接口。 FPGA提供了一種“自頂向下 的全新的設(shè)計(jì)方法。 FPGA 是由存放在片內(nèi) RAM 中的程序來(lái)設(shè)置其工作狀態(tài)的，因此，工作時(shí)需要對(duì)片內(nèi)的 RAM 進(jìn)行編程。 FPGA 采用了邏輯單元陣列 LCA（ Logic Cell Array） 這樣一個(gè)新概念，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊 CLB（ Configurable Logic Block）、輸出輸入模塊 IOB（ Input Output Block）和內(nèi)部連線（ Interconnect）三個(gè)部分 ，如圖 。相對(duì)而言， HDL 文本輸入方式是最基本也是最直接的輸入方式。 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和任務(wù) 本項(xiàng)目主要研究 MILSTD1553B 上的曼徹斯特碼編碼器的軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。為了適應(yīng)現(xiàn)代軍事斗爭(zhēng)的需要，近年來(lái)，我國(guó)在新型戰(zhàn)斗機(jī)、驅(qū)逐艦的研制中已開(kāi)始采用 1553B 標(biāo)準(zhǔn)。1553B 總線協(xié)議中對(duì)傳輸?shù)淖诸?lèi)型進(jìn)行了規(guī)范和分類(lèi)：分別是命令字、狀態(tài)字和數(shù)據(jù)字。 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(jì) 學(xué)生姓名： 林 玉 班級(jí)： 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(guó)支柱產(chǎn)業(yè)之一。 第 1 周 第 3 周 :資料查找、方案論證、英文資料翻譯、開(kāi)題報(bào)告撰寫(xiě)。 MILSTD1553B總線上的數(shù)據(jù)以雙相曼徹斯特編碼的方式傳輸。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為 目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 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。 第 18 周 :準(zhǔn)備答辯。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。最后著重講述該系統(tǒng)在 quartusⅡ 軟件下的運(yùn)行和仿真。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。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)。 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。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。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。因此， FPGA 的使用非常靈活。 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 。最 初是由 美國(guó)國(guó)防部 開(kāi)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(kāi)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。 ●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。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 8 3 曼徹斯特編碼原理 1553B數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)總線是為不同的系統(tǒng)之間提供數(shù)據(jù)和信息交換的媒介，這就類(lèi)似于個(gè)人計(jì)算機(jī)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)之間局域網(wǎng)式的互連， MILSTD1553B總線協(xié)議是在 1978年誕生于美國(guó)國(guó)防部的，它早前作為的是一種定義了數(shù)據(jù)總線電氣和協(xié)議特性的軍事標(biāo)準(zhǔn)。除此以外，海軍的艦艇、潛水艇、陸軍的直升機(jī)和坦克，這些都用到了 1553B 總線協(xié)議；對(duì)商業(yè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，地鐵、產(chǎn)品制造生產(chǎn)線也已運(yùn)用到了該標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 前三位同步字頭 中 間 16位數(shù)據(jù)位 最后第 20位奇偶校驗(yàn)位 圖 1553B 的數(shù)據(jù)格式 三、 1553B 總線的傳輸 1553B 總線能掛 31 個(gè)遠(yuǎn)置終端， 1553B 總線采用指令 /響應(yīng)型通信協(xié)議，它有三種終端類(lèi)型：總線控制器（ BC）、遠(yuǎn)程終端（ RT）和總線監(jiān)視器（ BM）；信息 格式有 BC 到 RT、 RT 到 BC、 RT 到 RT、廣播方式和系統(tǒng)控制方式；傳輸媒介為屏蔽雙絞線， 1553B 總線耦合方式有直接耦合和變壓器耦合； 1553B 總線為多冗余度總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有雙向傳輸特性，其傳輸速度為 1Mbps 傳輸方式為半雙工方式，采用曼徹斯特碼進(jìn)行編碼傳輸。完成一個(gè)消息的時(shí)間稱(chēng)為消息時(shí)間 ，兩個(gè)消息之間的間隔稱(chēng)為消息間隔時(shí)間，完成一個(gè)幀的時(shí)間稱(chēng)為幀時(shí)間。在這個(gè)技術(shù)下，實(shí)際上的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被傳輸通過(guò)這個(gè)電纜，不是作為一個(gè)序列的邏輯 1 或 0來(lái)發(fā)送的 。 4. 能夠以 1553B 總線協(xié)議所要求的格式在總線中進(jìn)行 傳輸。它主要由時(shí)鐘信號(hào)、轉(zhuǎn)換使能信號(hào)控制。 datain:in std_logic_vector(15 downto 0)。)then if(sl=39。 end if。 奇數(shù) 39。 USE 。 同步選擇信號(hào) In_en: in std_logic。 Signal bit_temp: std_logic。039。event and clk =39。 then 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 17 tem_register=111000。139。 奇偶校檢的產(chǎn)生 end if。 bit_temp=39。 else tem_register(0) = bit_temp。039。 在 quartusⅡ中生成相應(yīng)的曼徹斯特編碼器模塊。下一步就是開(kāi)始編譯，在編譯前要在 project navigator 框中點(diǎn)擊 p_to_s的右鍵 set as toplevel Entity。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 23 圖 新建并串轉(zhuǎn)換的波形文件 在向量波形文件的 Name下方的空白處，雙擊鼠標(biāo)左鍵，彈出 Insert Node or Bus對(duì)話框如圖 所示，單擊 Node Finder按鈕，彈出 Node Finder對(duì)話框，如圖 所示。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 25 圖 并串轉(zhuǎn)換 simulator tool 圖 并串轉(zhuǎn)換仿真結(jié)果 在圖 所示的圖中，仿真運(yùn)行之后就可以點(diǎn)擊 report 按鈕。 曼徹斯特編碼 器 仿真及結(jié)果分析 在同一個(gè)工程文件下，建立曼徹斯特編碼模塊。前面 3 位為同步字頭， 111000 為同步字頭。選擇 File→ New命令或是單擊新建圖標(biāo)，在彈出的New對(duì)話框中選擇 Block Diagram/Schematic File選項(xiàng)，單擊 OK按鈕，圖略。 編譯完成后，然后開(kāi)始新建波形文件。如圖 所示。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 34 7 結(jié)論及展望 本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了任務(wù)書(shū)中規(guī)定的要求，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括：并串轉(zhuǎn)換器，曼徹斯特編碼器。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文