抗辐射1553B总线接口的设计与实现

发布时间：2019-10-02 15:27

【摘要】：MIL-STD-1553B是一种集中控制式时分复用指令/响应型多路串行军用数据总线协议，具有高速率、高可靠性、实时性等特点，广泛应用于航空、航天等军事领域。随着我国航天技术的快速发展，越来越多的高可靠性1553B数据总线接口被用于宇航级处理器芯片与外设的数据通信。但是，由于我国设计技术的不够成熟与国外的对华先进设备禁售，严重制约我国航天业发展；因此，研究设计具有高可靠性的抗辐射1553B数据总线接口具有重要意义。本课题围绕设计实现适用于宇航级处理器内核中APB总线与外设间通信的抗辐射1553B总线接口展开。本文深入研究了MIL-STD-1553B数据总线协议，并就太空单粒子翻转效应（SEU）对设计进行了容错加固，使得1553B数据总线能够避免一定量级的SEU错误，适用于恶劣的宇宙辐射环境。本文完成的主要工作如下：首先深入分析了MIL-STD-1553B数据总线协议、APB总线协议内容，，确定了1553B总线接口的总体设计、模块划分以及与APB总线的接口；进一步完成了1553B总线各个子模块的详细设计和VHDL代码描述。然后初步分析了宇宙辐射效应，在1553B总线的设计基础上主要针对SEU影响，完成了基于Hamming扩展编码、回写机制和定时刷新的1553B总线存储单元加固设计，实现了1553B数据总线纠一检二的抗辐射功能。最后，使用NC模拟器，通过搭建仿真平台，进行模块级、系统级验证，仿真结果证明，抗辐射1553B总线接口功能正确，容错加固性能达到设计要求。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP336

【参考文献】