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1553B板卡设计文档
北京华宇联拓科技有限公司
2014/7/25
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目 录
版本记录 ............................................................................................................................................................ 5 1 2 3 4 5 6
概述 ............................................................................................................................................................ 1 设计需求 .................................................................................................................................................... 1 整体框图 .................................................................................................................................................... 1 BC模式的FPGA实现方法 .......................................................................................................................... 1 RT模式的FPGA实现方法 .......................................................................................................................... 4 BM模式的FPGA实现方法 ........................................................................................................................ 6
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图目录
图 1 整体框图 ................................................................................................................................................ 1 图 2 RT-RT(非广播)消息格式.......................................................................................................................... 2 图 3 控制字定义 ............................................................................................................................................ 3 图 4 BC模式操作流程 .................................................................................................................................... 4 图 5 BM模式操作流程 .................................................................................................................................. 7
表目录
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版本记录
版本 V1.0 日期 2014.5.6 描述 初始版本 作者 何珍珍 审核
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1 概述
1553B板卡采用HI-6110的1553B协议芯片，通过FPGA对HI-6110的操作可以使板卡工作在BC、RT、MT三种模式，上位机与板卡的通讯采用PCI方式。
2 设计需求
1） 上位机与板卡通信采用PCI通信方式；
2） 1553B板卡可以工作在BC、RT、MT三种模式，实现上位机与其他
终端的1553B通信。
3 整体框图
PCI1553Blocal_ctrl9054reg_mapping存储器管理BCAHI-6110BRTBMFPGA
图 1 整体框图
4 BC模式的FPGA实现方法
根据HI-6110芯片资料可知，当HI-6110工作在BC模式下可以进行以下10种消息格式的传输：
1） BC→RT（非广播） 2） BC→RT（广播） 3） RT→BC
4） RT→RT（非广播） 5） RT→RT（广播）
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6） 不带数据字的方式指令（非广播） 7） 不带数据字的方式指令（广播） 8） 带数据字的方式指令（发送非广播） 9） 带数据字的方式指令（接收非广播） 10） 带数据字的方式指令（广播）
消息格式不同，FPGA对HI-6110寄存器的操作顺序是不同的（详见HI-6110芯片资料），因此FPGA在处理一则消息之前首先要判断消息的消息类型，此类型要由上位机通过PCI通信来告知FPGA。
上位机与FPGA之间的消息存储管理拟采用两个RAM，RAM1和RAM2，大小为16bit×，用来存储需要处理的消息，每则消息的第一个字为控制字，控制字用来表示此则消息类型以及这则消息中包含的数据字个数。10种消息格式中最多为37个字（RT-RT（非广播）），如下图所示：
控制字命令字命令字状态字(发送)数据字（最多32个字）状态字（接收） 图 2 RT-RT(非广播)消息格式
控制字定义：0~3bit表示消息格式，4~8bit表示数据个数，如下图所示：
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1514131211109876543210数据个数消息格式类型备用
图 3 控制字定义
在FPGA触发消息处理之前，上位机应提前将要处理的消息信息按照不同的消息类型写入相应的RAM中。
FPGA处理消息的触发模式分为定时模式和非定时模式，定时模式下，FPGA的触发条件由内部定时给出，定时时间需要上位机配置寄存器给出，一旦触发FPGA将乒乓查询RAM1和RAM2中的消息并根据控制字解析当前消息格式，处理完成后将RAM对应的标志位FLAG置1，上位机通过查询FLAG位来判断哪个消息已经处理完毕，上位机对此RAM操作完成后，需将标志位清零。非定时模式下，FPGA触发条件由上位机给出，FPGA只操作RAM1，读取RAM1中的控制字解析当前消息类型，从而进行相应的操作，操作完成后给上位机一个完成信号告知。
BC模式下的FPGA设计流程如下图所示：
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开始初始化包括模式的选择，A/B通道的选择，最大RT响应时间选择以及时钟选择，通过管脚输入或者写控制寄存器并向RAM中写入即将处理的消息。N由上位机控制或者由定时时钟控制HI-6110初始化是否开始处理？Y读取RAM第一个字控制字解析当前消息类型按照不同消息类型对HI-6110进行操作一则消息处理完毕？NYN是否结束？Y结束
图 4 BC模式操作流程
5 RT模式的FPGA实现方法
RT模式下要完成12种消息格式的传输，如下： 1） BC→RT（非广播） 2） BC→RT（广播）
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3） RT→BC
4） RT→RT（非广播发送端） 5） RT→RT（非广播发送端） 6） RT→RT（广播接收端） 7） RT→RT（广播发送端）
8） 不带数据字的方式指令（非广播） 9） 不带数据字的方式指令（广播） 10） 带数据字的方式指令（发送非广播） 11） 带数据字的方式指令（接收非广播） 12） 带数据字的方式指令（广播）
FPGA采用两个RAM（RAM1和RAM2），RAM1用来存储要发送的数据，RAM2用于存储接收的数据，每当RAM2有新数据接收通过标志位FLAG通知上位机，上位机取走数据后应清零标志位。
RT模式的操作流程如图：
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开始HI-6110初始化初始化包括模式的选择，A/B通道的选择，时钟选择，通过管脚输入或者写控制寄存器是否接收到新命令字Y读取message register确定消息类型N根据消息类型对HI-6110进行操作一则消息处理完毕？NY告知上位机一则消息处理完毕N是否结束？Y结束
图 5 RT模式操作流程
6 BM模式的FPGA实现方法
BM模式下可完成10种消息格式的记录，这10种消息格式同BC模式。 FPGA采用两个RAM乒乓存储记录消息信息，其中每条信息第一个字为从HI-6110读取的message register读取到的字，往后是整个消息传输所记录的命令字、数据字、状态字等。当RAM的数据有更新会将对应的标志位FLAG置1，当上位机读取此RAM的值后需对其进行清零操作。
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BM模式流程如下图所示：
开始HI-6110初始化初始化包括模式的选择，A/B通道的选择，时钟选择，通过管脚输入或者写控制寄存器是否开始监视？YN由上位机控制是否有命令字Y读取message register确定消息类型N根据消息类型依次读取HI-6110寄存器值并写入RAM一则消息处理完毕？NY将RAM对应的刷新标志位置1N是否结束？Y结束
图 6 BM模式操作流程
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