基于FPGA在彈上信息處理機中的應用

引言

信息處理機(圖1)用于完成導彈上多路遙測信息的采集、處理、組包發送。主要功能包括高速1553B總線的數據收發 、422接口設備的數據加載與檢測、多路數據融合和數據接收、處理、組包發送的功能。其中，總線數據和其他422接口送來的數據同時進行并行處理;各路輸入信息按預定格式進行融合與輸出;數據輸出速率以高速同步422口的幀同步脈沖為源，如果高速同步422口異常不影響總線數據和其它422口的數據融合與輸出功能。在CPU發生異常或總線數據異常時不影響其它422口數據的融合與輸出功能;能夠對從總線上接收的數據進行二次篩選、組包，并發送往總線，供其它設備接收。

圖1 信息處理機功能框圖彈上功能框圖

系統設計

CPU選擇

4M 1553B總線數據的采集，由4M總線智能通訊接口管理，經CPU接收、組包，再回到4M總線，發送至FPGA進行采集。CPU選擇Atmel公司的AT91FR40162S, 內部自帶256KB的SRAM和容量為2M x 8b FLASH存儲器，主頻最高可達75MHz。該ARM的等待電路由硬件等待邏輯產生，在FPGA內部實現。ARM外部中斷源主要有：4M 1553B通訊控制器中斷;20ms緩沖區切換中斷。其中，4M 1553B通訊控制器中斷信號經過FPGA整形后送入ARM。20ms緩沖區切換中斷提供給FPGA內部各個同步、異步通訊IP組幀狀態機用于緩沖區切換。

3路輸入數字量接口

3路輸入數字量，碼速率分別為：1.28Mbps、115.2Kbps、38.4Kbps的數據流，數據流在FPGA內部經過串并轉換將接收的數據存儲在數據緩沖區A和數據緩沖區B中，再經過狀態控制機來控制數據的不斷更新。