FPGA在弹上信息处理机中的应用

　　引言

　　信息处理机(图1)用于完成导弹上多路遥测信息的采集、处理、组包发送。主要功能包括高速1553B总线的数据收发、RS422接口设备的数据加载与检测、多路数据融合和数据接收、处理、组包发送的功能。其中，总线数据和其他RS422接口送来的数据同时进行并行处理;各路输入信息按预定格式进行融合与输出;数据输出速率以高速同步RS422口的帧同步脉冲为源，如果高速同步RS422口异常不影响总线数据和其它RS422口的数据融合与输出功能。在CPU发生异常或总线数据异常时不影响其它RS422口数据的融合与输出功能;能够对从总线上接收的数据进行二次筛选、组包，并发送往总线，供其它设备接收。

　　系统设计

　　CPU选择

　　4M 1553B总线数据的采集，由4M总线智能通讯接口管理，经CPU接收、组包，再回到4M总线，发送至FPGA进行采集。CPU选择Atmel公司的AT91FR40162S，它内部自带256kB的SRAM和容量为2M×8b FLASH存储器，主频最高可达75MHz。该ARM的等待电路由硬件等待逻辑产生，在FPGA内部实现。ARM外部中断源主要有：4M 1553B通讯控制器中断;20ms缓冲区切换中断。其中，4M 1553B通讯控制器中断信号经过FPGA整形后送入ARM。20ms缓冲区切换中断提供给FPGA内部各个同步、异步通讯IP组帧状态机用于缓冲区切换。

　　3路输入数字量接口

　　3路输入数字量，码速率分别为：1.28Mbit/s、115.2kbit/s、38.4kbit/s的数据流，数据流在FPGA内部经过串并转换将接收的数据存储在数据缓冲区A和数据缓冲区B中，再经过状态控制机来控制数据的不断更新。

　　同步RS422接口输出

　　采用两路单向RS422同步串行通讯接口，差分传输，一路为串行数据，一路为时钟数据，采用双线制传输。输出码速率2.56Mbit/s，15位加扰。

　　FPGA设计

　　当3 路输入数字量的数据流和4M的1553数据在20ms的时间内传输时，所需的内存约为10kB。