基于PowerPC的1553B遠(yuǎn)程終端設(shè)計(jì)與集成.pdf

1、隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，芯片規(guī)模的突飛猛進(jìn)，原來(lái)由微處理器、協(xié)處理器和多塊其他外圍芯片組成的系統(tǒng)，可以集成在一塊芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)，這種一塊芯片集成一個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)，稱為系統(tǒng)集成芯片(System-on-a-Chip SoC)技術(shù)，它具有靈活性高、成本低等特點(diǎn)。 SoC芯片的集成度越來(lái)越高，運(yùn)行頻率越來(lái)越快，面市時(shí)間越來(lái)越短，為了實(shí)現(xiàn)這樣的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者越來(lái)越依賴于IP核的重用。IP核在SoC設(shè)計(jì)中的地位舉足輕重，被看作是SoC大廈的地基。

2、而面向設(shè)計(jì)重用的IP核設(shè)計(jì)方法幾乎涵蓋了集成電路設(shè)計(jì)中的所有經(jīng)典課題，包括測(cè)試、驗(yàn)證、模擬、低功耗等，但它又不僅僅局限于此，還引入了更多的新的研究領(lǐng)域和課題。隨著眾多IP核的開發(fā)，設(shè)計(jì)變得更加模塊化，我們?cè)谳^短時(shí)間就可以設(shè)計(jì)出復(fù)雜的系統(tǒng)。 MIL-STD．1553B是一種集中控制式、飛機(jī)內(nèi)部時(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)的關(guān)鍵，廣泛的應(yīng)用于飛機(jī)、艦船、坦克等武器平臺(tái)上

3、，并逐漸應(yīng)用到民用的領(lǐng)域中。而1553B總線系統(tǒng)的關(guān)鍵核心部分是協(xié)議控制芯片。 在詳細(xì)研究MIL-SID-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議的基礎(chǔ)上，參考國(guó)外公司的接口協(xié)議芯片，結(jié)合目前新興的SoC技術(shù)和嵌入式可配制微處理器技術(shù)，采用了嵌入式PowerPC加IP核的SoC設(shè)計(jì)方案。論文介紹了PowerPC405處理器硬核和Virtex-4FPGA的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)、軟硬件開發(fā)工具，以及SOPC系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法和軟件開發(fā)流程。在片上系統(tǒng)的整體

4、構(gòu)架上，采用了基于平臺(tái)的設(shè)計(jì)，各個(gè)部件一般都以IP核的形式構(gòu)建成一個(gè)可編程的片上系統(tǒng)。在1553B遠(yuǎn)程終端的設(shè)計(jì)上運(yùn)用了SystemC進(jìn)行了系統(tǒng)建模，加快了仿真速度，接著給出了遠(yuǎn)程終端的詳細(xì)設(shè)計(jì)方法，并完成了主要模塊的仿真與測(cè)試。最后給出了驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)，從而從軟硬件兩方面完成了整個(gè)SOC的設(shè)計(jì)。 這種設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了微處理器和1553B協(xié)議處理單元的無(wú)縫連接，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，降低了功耗，使用戶使用起來(lái)更加方便。