● 摘要
高速数据总线技术是车辆电子的核心技术之一，是实现车辆数字化、信息化的关键技术。IEEE 1394b是一种高速串行总线，已经在航空、航天等军事应用领域得到应用。研究该总线在军用车辆中的应用具有重要的军事价值。 军用车辆内部设备繁多，接口类型多种多样，其中包含大量的低速总线接口。IEEE 1394b总线在军用车辆中应用迫切需要解决其与多种总线接口兼容的问题，即设备兼容性问题。目前，针对1394b总线设备兼容性问题研究已经比较多，但是主要集中在1394b与PCI、PCI-E等高速总线接口的兼容性上，而与RS232等低速总线之间设备兼容性的研究还很少。 为解决IEEE 1394b总线与通用串行总线的设备兼容性问题，本文在深入研究IEEE 1394b总线协议的基础上，基于IEEE 1394b异步传输机制完成了IEEE 1394b光纤总线异步传输系统的硬件电路设计和协议转换算法设计，实现了IEEE 1394b和RS232、I2C之间的可靠通信。硬件电路主要包括协议接口电路、光电转换电路和FPGA控制电路。协议接口电路采用TI公司的协议芯片TSB41BA3B（物理层）和TSB12LV32（链路层）实现IEEE 1394b协议接口功能。光电转换电路中采用带有自诊断功能的光电转换模块FTLF8519，通过设计了阻抗匹配、电平转换以及发送接收控制电路，实现系统的光纤链路和自诊断信息的获取及分析。 FPGA作为系统的中心处理器，实现协议转换算法，功能如下：1）IEEE 1394b接口控制器模块，实现IEEE 1394b光纤总线的事务层功能，包括读写以及锁定控制；2）RS232、I2C接口控制器模块，实现RS232、I2C接口的读写；3）数据缓存模块，完成不同协议之间信息传输的数据缓存及时序匹配。 经测试，IEEE 1394b光纤总线异步传输系统可以实现RS232、I2C设备在IEEE 1394b光纤总线上的挂接，提供了IEEE 1394b光纤总线与传统设备的兼容，对该总线的扩展应用具有重要意义。