【導(dǎo)讀】導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致。含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。明并表示了謝意。以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。律后果由本人承擔(dān)。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。MIL-STD-1553B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)，使之成為能夠以1553B總線協(xié)議所要求的格式在總線中進(jìn)行傳輸。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。國家有關(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。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)。其次是對其系統(tǒng)組成的介紹，本次設(shè)計(jì)主要包括兩大部分，并串。本次論文的設(shè)計(jì)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?？偩€接口的重要組成部分，曼徹斯特編碼器擔(dān)負(fù)著碼型編寫、奇偶校驗(yàn)等重要任務(wù)，

　　

【正文】 sⅡ中，如下圖 所示。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 21 圖 并串轉(zhuǎn)換 VHDL 代碼輸入 在輸入完代碼以后，就保存當(dāng)前文件，點(diǎn)保存快捷方式，命名為 p_to_s文件名。下一步就是開始編譯，在編譯前要在 project navigator 框中點(diǎn)擊 p_to_s的右鍵 set as toplevel Entity。接下來就是對并串轉(zhuǎn)換進(jìn)行編譯?？梢栽趒uartusⅡ中直接點(diǎn)擊編譯快捷方式。結(jié)果如圖 所示。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 22 圖 并串轉(zhuǎn)換編譯結(jié)果 工程編譯成功 后，必須對其功能和時序特性進(jìn)行仿真測試，以了解設(shè)計(jì)結(jié)果是否滿足原設(shè)計(jì)要求。 Quartus II 提供的波形文件為 Vector Waveform File，即VWF。 新建波形文件進(jìn)行仿真，選擇 File→ New命令或是單擊新建圖標(biāo)，選擇Vector Waveform File項(xiàng)。如下圖 所示。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 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對話框如圖 所示，單擊 Node Finder按鈕，彈出 Node Finder對話框，如圖 所示。 圖 添加端口對話框 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 24 圖 Node Finder 選擇對話框 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。這波形文件的端口都已經(jīng)添加進(jìn)去了。 然后就是設(shè)置端口的波形。 在編譯之后就是對模塊進(jìn)行仿真，在 quartusⅡ 軟件中點(diǎn)擊 processing菜單中的 simulator tool。然后加載之前創(chuàng)建的波形文件” p_to_s“。在下圖 所示圖中點(diǎn) generate function simulation list按鈕。創(chuàng)建完網(wǎng)表文件之后就可以點(diǎn)擊 start按鈕。 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。結(jié)果如圖 所示。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 26 圖 并串轉(zhuǎn)換結(jié)果分析圖 在 datain 端口中輸入 1101001110100110十六位的并行數(shù)據(jù)。 q為十六位串行數(shù)據(jù) 的輸出端， q 端高電平為 39。139。，低電平為 39。039。從圖中 q 端的結(jié)果可以讀出 q的輸出信號為 1101001110100110，所以并串轉(zhuǎn)換器滿足并串轉(zhuǎn)換的要求。 曼徹斯特編碼 器 仿真及結(jié)果分析 在同一個工程文件下，建立曼徹斯特編碼模塊。選擇 File→ New命令或是單擊新建圖標(biāo)，在彈出的 New對話框中選擇 VHDL File選項(xiàng)，單擊 OK按鈕，如代碼輸入后如圖 所示。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 27 圖 （ a） 曼徹斯 特編碼器代碼輸入 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 28 圖 （ b） 曼徹斯特編碼器代碼輸入 在輸入完代碼以后，就保存當(dāng)前文件，點(diǎn)保存快捷方式，命名為 encode文件名。下一步就是開始編譯，結(jié)果如圖 所示。 圖 曼徹斯特編碼器編譯 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 29 在 編譯成功后，必須對其功能和時序特性進(jìn)行仿真測試，以了解設(shè)計(jì)結(jié)果是否滿足原設(shè)計(jì)要求。 新建波形文件進(jìn)行仿真，然后就是添加輸入端口和按照要求對輸入信號進(jìn)行編輯。仿真結(jié)果如圖 所示。 圖 曼徹斯特編碼仿真結(jié)果 圖 曼徹斯特編碼結(jié)果分析 從圖 中的結(jié)果可以看出一個字的長度為 20 位， date_in 的兩個時鐘周期電平為一個數(shù)據(jù)比特，從電平中可以看出輸入為 1101001110100110。前面 3 位為同步字頭， 111000 為同步字頭。而后面的 16 位數(shù)據(jù)位為 1101001110100110。因?yàn)閿?shù)據(jù)位有 9個‘ 1’所以輸出的奇偶校驗(yàn)位為‘ 0’。上圖中兩個時鐘周期為一個數(shù)據(jù)比 特，上跳變?yōu)椤?0’，下跳變?yōu)椤?1’。 從上面分析可以看出設(shè)計(jì)出曼徹斯特編碼器滿足曼徹斯特編碼的要求。 系統(tǒng)總體仿真及結(jié)果分析 在完成上述的兩個模塊的仿真和運(yùn)行以后進(jìn)行總體的功能仿真。在并串轉(zhuǎn)換器和曼徹斯特編碼器中分別選擇 File→ Create/Update→ Create Symbol Files for Current File編譯文件并為該文件生成模塊文件如圖 。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 30 圖 并串轉(zhuǎn)換器封裝創(chuàng)建結(jié)果 然后再新建原理圖文件。選擇 File→ New命令或是單擊新建圖標(biāo)，在彈出的New對話框中選擇 Block Diagram/Schematic File選項(xiàng)，單擊 OK按鈕，圖略。 在原理框圖文件的空白處，雙擊鼠標(biāo)左鍵，在彈出的 Symbol對話框中選擇Project→ encode模塊 ,如圖 所示。單擊 OK按鈕退出 Symbol對話框，適當(dāng)位置放置 encode模塊。同理放入 p_to_s模塊 ,如圖 所示。 圖 encode 模塊 Symbol 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 31 圖 p_to_s 模塊 Symbol 雙擊原理框圖文件的空白處，在彈出的 Symbol對話框的 Name文本框中輸入INPUT，單擊 OK按鈕退出 Symbol對話框，在適當(dāng)位置放置 INPUT 模塊，使用同樣的方法再加入一個 INPUT 和 OUTPUT 模塊。各個模塊連接如圖 所示，保存原理框圖文件為 。 圖 系統(tǒng)模塊框圖 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 32 經(jīng)過了原理和代碼的輸入之后，就開始進(jìn)行編譯。首先點(diǎn)擊 quartusⅡ 中的project navigator 框中的 文件圖標(biāo)，再點(diǎn)右鍵選擇 set as toplevel entity，再按編譯按鈕。 編譯完成后，然后開始新建波形文件。波形文件的結(jié)果如圖 所示。編輯波形文件再保存，保存名為 mancodec。 圖 系統(tǒng)波形文件輸入圖 圖 系統(tǒng)仿真 Simulator Tool 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文 33 在編譯之后就是對模塊進(jìn)行仿真，在 quartusⅡ 軟件中點(diǎn)擊 processing菜單中的 simulator tool按鈕。然后加載之前創(chuàng)建的波形文件 mancodec。在圖 所示圖中點(diǎn)擊 generate function simulation list按鈕。創(chuàng)建完網(wǎng)表文件之后就可以點(diǎn)擊 start按鈕。 圖 系統(tǒng)仿真結(jié)果 在點(diǎn)擊上圖的 report按鈕之后就會彈出系統(tǒng)的總體仿真結(jié)果。如圖 所示。 圖 系統(tǒng)輸出結(jié)果分析圖 從上圖 中的結(jié)果可以看出一個字的長度為 20 位， date_in 的兩個時鐘周期電平為一個數(shù)據(jù)比特，在 datain 中有十六位數(shù)據(jù)線。從 15 位數(shù)據(jù)線到 0位它的輸入為 1101001110100110。前面 3 位為同步字頭， 111000為同步字頭。而后面的 16位數(shù)據(jù)位為 1101001110100110。因?yàn)閿?shù)據(jù)位有 9 個‘ 1’所以輸出的奇偶校驗(yàn)位為‘ 0’。上圖中兩個時鐘周期為一個比特，上跳變?yōu)椤?0’，下跳變?yōu)椤?1’。 從上面分析可以看出設(shè)計(jì)出曼徹斯特編碼器滿足曼徹斯特編碼的要求。 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。滿足了課題規(guī)定中的任務(wù)書的要求。 FPGA 是我們的一門專業(yè)選修課，本人學(xué)習(xí)這門課程也才半年的時間，但是在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多知識。在畢設(shè)的過程中，我參考了很多教材和網(wǎng)上的資料。我相信對我以 后不管是就業(yè)還是繼續(xù)學(xué)習(xí)深造都有很大影響。 目前， 1553B 總線協(xié)議正被越來越多的軍用與民用客戶所接受。 1553B 協(xié)議數(shù)據(jù)的曼碼編碼器也因此漸顯其重要性。在接下來的工作中，我們還可以運(yùn)用類似的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行曼碼解碼器的開發(fā)，使之成為完整的 1553B 協(xié)議曼徹斯特編 /解碼體系結(jié)構(gòu)。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 20xx 屆學(xué)士學(xué)位論文