适用于高速1553总线协议控制的集成电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于高速1553总线协议控制的集成电路，其包括：双通道通信协议处理模块、外部接口逻辑模块、配置寄存器模块、存储管理模块、位宽选择模块、总线监控模块、总线控制模块、远程终端控制模块和时钟/复位模块。本实用新型专利技术的优点是：集成10Mbps1553协议处理、总线收发、数据存储及与外部通讯功能。通过端口设置进行1Mbps和10Mbps通讯速率的置换，可以进行8位/16位两种宽度的数据发送/接收。主要应用在航空、航天测控网络、工业控制等技术领域。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于高速1553协议控制的系统集成电路，属于集成电路领域。
技术介绍
MIL-STD-1553数据总线因其高可靠性特诸多优点被广泛应用于飞机、航空、航天等多个领域。在过去的半个多世纪，MIL-STD-1553 —直被认为是当今我们俗称的网络战起源，它实现了传感器、武器等各种电子装备的信息共享与传输，从根本上改变了以美国为代表作战方式。但随着更快处理器的诞生，封装的小型化以及软件技术的革新，1553B仅仅IMbps的数据传输速度无疑成为了信息数据传输的瓶颈，推出一种更快速度的传输方式迫在眉睫。 国外在高速1553总线的研究比较早。早在2006年，John Keller在AVIONICSmagazine 上发表了题为 “Rebirth of the 1553 databus” 的文章，介绍了由 Edgewater 负责开发的高速1553总线Extended 1553以及DDC公司的Hyper 1553，它们均采用类似于DSL传输载波的方式，在不改变原有线缆及接口的基础上，将高频低频信号调制为不同的通道传输，实现了在原有1553平台上传输高速信号。此外，AndrewD. Parker 在 AVIONICS magazine 上发表了题为 “Product Focus:High-Speed 1553: Technology Advances Boost Performance，，的文章，谈到了介于 1M1553与100M1553之间的10M系统:增强型比特流1553，由SAE开发的。类似于Extended 1553及Hyper 1553的百兆1553的主要缺点有I、虽然不需要改动原有的总线结构及线缆、器件等，但由于采用的是调制解调载波传输方式，收发器电路部分需要进行比较大的改动，开发周期也会大增加。至于SAE的IOMbps 1553，根据文章介绍，其收发器电路采用的是RS485总线收发器，它同样存在一些缺点1、RS485是一种既定的协议标准，协议已无更改的余地，且终端电阻、线长等也有明确的规定，灵活性差；2、RS485虽然能达到IOMbps的传输速度，也能传输较远的距离，但在高速传输时很难保证总线上的电压达到1553总线规范要求的28Vpp ；3、采用RS485的收发器电路，其传输介质已不再是原来的1553线缆，必须换成RS485专用线缆，并且总线接口也要更换，这无疑增加了更换线缆与接口的成本，而且将花费很长的时间对已有的1553系统进行重新部署。
技术实现思路
本技术目的是提供一种适用于高速1553总线协议控制的集成电路，将原来的IMbps 1553B协议处理及数据传输能力提升到10Mbps，从而使得该应用领域控制系统数据传输速度会得到很大提高。按照本技术提供的技术方案，所述适用于高速1553总线协议控制的集成电路包括双通道通信协议处理模块、外部接口逻辑模块、配置寄存器模块、存储管理模块、位宽选择模块、总线监控模块、总线控制模块、远程终端控制模块和时钟/复位模块；所述双通道通信协议处理模块采用曼彻斯特编解码技术，实现时分命令响应式串行通讯；所述外部接口逻辑模块实现本集成电路与外部设备的接口，用来实现外部设备对本集成电路的控制；所述配置寄存器模块配置内容包括负责数据位宽选择的数据宽度寄存器、负责总线控制模块进行数据传输的启动寄存器、负责对电路数据传输速率选择的速控寄存器、负责记录远程终端状态的远程终端状态寄存器、负责设置总线控制器工作方式的总线控制模块寄存器；所述存储管理模块实现外部设备和本集成电路之间交互数据的管理；所述位宽选择模块通过外部输入对数据宽度寄存器进行设置，实现8位/16位数据宽度接收和发送，以及内部对不同数据宽度数据处理；所述总线监控模块实时侦听总线上的数据流，将数据流记录下来，或有选择地进行数据监听；所述总线控制器模块控制通讯数据流的传输，负责数据发送和接收的发起和总线网络的管理；所述远程终端控制模块根据通信协议在规定的时间内响应总线控制器发出的命令，进行数据接收或发送；所述时钟/复位模块实现对输入时钟的管理和电路复位管理；所述双通道通信协议处理模块、配置寄存器模块、存储管理模块、位宽选择模块、总线监控模块、总线控制模块、远程终端控制模块和时钟/复位模块通过1533总线互相连接，所述双通道通信协议处理模块通过外部接口逻辑模块连接外部设备。 所述存储管理模块包括一个4KX 16Bit的异步双口 SRAM，两个端口都支持读写，外部设备通过第二端口访问SRAM，内部数据访问由第一端口进行。本技术的优点是集成IOMbps 1553协议处理、总线收发、数据存储及与外部通讯功能。通过端口设置进行IMbps和IOMbps通讯速率的置换，可以进行8位/16位两种宽度的数据发送/接收。主要应用在航空、航天测控网络、工业控制等
附图说明图I是本技术的电路框图。图2是本技术BC状态下的工作流程图。图3是本技术RT状态下的工作流程图。图4是本技术BM状态下的工作流程图。图5是本技术双通道通信协议处理模块处理流程图。具体实施方式本技术主要包括双通道通信协议处理模块、外部接口逻辑模块、配置寄存器模块、存储管理模块和时钟/复位模块等，如图I所示。其中双通道通信协议处理模块采用曼彻斯特编解码技术，实现时分命令响应式串行通讯；外部接口逻辑模块实现电路与外部设备的接口，用来实现外部设备对电路的控制；配置寄存器模块主要实现对电路功能的配置；双口存储模块管理实现外部设备和电路之间交互数据的管理，含一个4Kxl6Bit的双口异步存储器；时钟/复位模块实现对输入时钟的管理和电路复位管理。在实际应用中，本技术可以通过配置成为总线控制模块(BC)、远程终端(RT)、总线监控模块(BM)三种类型的控制器；可以通过端口信号控制能实现电路在数据传输时进行IMbps和IOMbps的速率选择；可以通过端口信号控制实现电路8位/16位数据宽度选择，同时能调节高低字节在传送过程中的先后顺序。外部接口逻辑外部设备与该电路的接口，用来实现外设对电路的控制。时钟/复位模块该电路由外部提供一个规定的时钟信号。全局复位信号RST,低有效。配置寄存器模块主要实现对电路功能的配置。可以由外部信号直接配置，也可以通过软件来配置。配置内容包括数据位宽选择的数据宽度寄存器、负责总线控制模块进行数据传输的启动寄存器、负责对电路数据传输速率选择的速控寄存器、负责记录远程终端状态的远程终端状态寄存器、负责设置总线控制器工作方式的总线控制模块寄存器等坐寸o位宽选择模块通过外部输入对数据宽度寄存器进行设置，实现8位/16位数据 宽度接收和发送，以及内部对不同数据宽度数据处理。总线监控模块能实时侦听总线上的数据流，可以将所有的数据流记录下来，也可以有选择地进行数据监听；支持命令堆栈半满、全满溢出；支持数据堆栈半满、全满溢出；命令堆栈与数据堆栈独立；对每条消息有相应的属性标志；远程终端控制模块能根据协议在规定的时间内响应总线控制器发出的命令，进行数据接收或发送。它会对输入信号进行检测，当检测到跟该远程终端设备地址一致的命令字后，响应数据传输。对于发送命令，远程终端在发送数据之前将其状态字通过1553总线发送给本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于高速1553总线协议控制的集成电路，其特征是：包括双通道通信协议处理模块、外部接口逻辑模块、配置寄存器模块、存储管理模块、位宽选择模块、总线监控模块、总线控制模块、远程终端控制模块和时钟/复位模块；所述双通道通信协议处理模块、配置寄存器模块、存储管理模块、位宽选择模块、总线监控模块、总线控制模块、远程终端控制模块和时钟/复位模块通过1533总线互相连接，所述双通道通信协议处理模块通过外部接口逻辑模块连接外部设备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏敬和，邹家轩，钱黎明，张荣，张科新，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：实用新型
国别省市：