题目：面向自动测试系统的1553B通信卡的研究与设计

MIL-STD-1553B总线（飞机内部时分制指令/响应式多路传输数据总线）是一种应用广泛的具有可确定性的、传输可靠的航空电子总线，用于进行飞行器内部各种部件的相互通信。本文在对1553B协议的要素和特性进行了分析之后，研发了几种基于不同总线接口的1553B通信卡及相应的驱动程序。首先，比较了几种1553B协议的实现方案，并根据具体的应用要求确定了自研板卡的实现方案：采用专用的1553B总线接口芯片BU-61580+FPGA的结构。经过认真总结和摸索，本文给出了该芯片的初始化配置过程和在线编程的方法，同时研究了在对该芯片进行硬件设计时的技术难点和关键技术。其次，分别开发了基于cPCI/PXI总线和PCI总线的1553B通信卡。在板卡的硬件设计中，针对BU-61580芯片的电平标准，采取了电平缓冲等方法与板卡上的其它电平标准互连。板卡用一个统一的时钟源，采用高精度的分频技术对其进行分频，保证各个芯片之间的时钟同步。在进行FPGA程序设计时，结合BU-61580芯片的配置过程和访问方法，设计出一个安全高效的有限状态机，并在保证基本功能的前提下，从面积和速度两个方面对程序进行优化，使FPGA工作在优化状态。为了应对随着1553B总线发展可能会出现的高速率、多任务传输等问题，文中对PCI EXPRESS总线进行了初步的研究，提出了一种基于PCI EXPRESS接口的1553B通信卡的设计方案。接下来，针对PLX9054芯片提出的PCI设备驱动程序开发流程和开发过程中的技术关键点。从板卡实时性和通用性的角度出发，本文还探讨了基于实时扩展模块（RTX）的驱动程序开发方法和实现步骤。最后，通过搭建完整的硬件测试平台，对研制的1553B通信卡进行了功能验证和性能测试。此外，还介绍了自研的1553B通信卡在某科研项目——惯导车载试验系统中的实际应用。该系统用于模拟载机环境，对导弹的飞行控制部分进行半实物仿真的动态测试。1553B通信卡已在该系统中运行可靠、工作稳定，完全满足系统的要求。从测试实验和具体实际工程应用中可以看出，自主开发的系列1553B通信卡结构紧凑、功能齐备、稳定可靠、应用灵活。同时，具有丰富的上层驱动程序接口，可用于Windows环境和Windows+ RTX环境，在航空测控领域有广阔的应用前景。