FPGA多接口功能在航姿計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用

（2）ARINC429通訊接口。ARINC429協(xié)議規(guī)定了航空運(yùn)輸工業(yè)、航空電子系統(tǒng)等系統(tǒng)間的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，是航空系統(tǒng)電子通訊中一種重要的接口。本系統(tǒng)需要通過(guò) ARINC429接口接收主慣導(dǎo)的測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò) ARINC429接口將飛行參數(shù)發(fā)送給記錄儀。出于對(duì)通訊可靠性的要求，本設(shè)計(jì)中同樣采用控制接口制芯片的方式實(shí)現(xiàn)；通過(guò)對(duì)市面上為數(shù)不多的 429芯片進(jìn)行長(zhǎng)期的試驗(yàn)驗(yàn)證，最終采用美國(guó) HARRIS公司的 HI-3584和 HI-8585芯片組合的形式。該芯片也支持雙工模式。在 FPGA中按照 HI-3584的工作時(shí)序圖，設(shè)計(jì)了一系列并行進(jìn)程，用于控制和監(jiān)測(cè) HI-3584的復(fù)位信號(hào)、發(fā)送接收時(shí)鐘信號(hào)、讀寫(xiě)控制信號(hào)和 16位的數(shù)據(jù)信號(hào)（如圖3）。從而完成對(duì) HI-3582的上電自檢、一個(gè)通道 429信號(hào)的接收和一個(gè)通道429信號(hào)的發(fā)送。

（3）SPI接口。SPI接口是一種高速、串行、全雙工、同步傳輸方式。一般由一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備通過(guò)中斷、時(shí)鐘、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)和片選信號(hào)等 5個(gè)管腳實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)需要用 AD采樣芯片采集模擬量，所選的 AD芯片就是以 SPI方式與 FPGA通訊的。該 AD采樣芯片為T(mén)I公司的TLV2548芯片，8通道、12位、采樣頻率200ksps。在FPGA中按照TLV2548的工作時(shí)序圖，設(shè)計(jì)了一系列并行進(jìn)程，用于控制和監(jiān)測(cè) TLV2548的中斷信號(hào)、接收時(shí)鐘信號(hào)、片選信號(hào)、數(shù)據(jù)輸入信號(hào)和數(shù)據(jù)輸出信號(hào)（如圖4）。從而完成對(duì) 8路模擬量的采集。本設(shè)計(jì)最初選用外部參考，發(fā)現(xiàn)用于分壓的精密可調(diào)電阻會(huì)隨時(shí)間改變阻值，較嚴(yán)重影響精度，因此最后使用內(nèi)部參考，真正確保了模擬量的可靠性。另外，所用的內(nèi)部晶振提供高頻采樣，使得數(shù)據(jù)更新率高于1M，從而保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。