基于USB接口1553B总线设备检测系统设计

基于USB接口1553B总线设备检测系统设计

1 引言

2 硬件系统设计

2.1 1553B接口转换电路

2.2 FPGA译码电路

2.3 USB接口电路

3 软件设计

1553B设备测试软件首先要实现USB接口与PC之间的通信,然后,再对设备进行性能检测。因此,需要对USB芯片进行固件、PC驱动程序和测试程序设计。

3.1 USB固件设计

在本设计中,功能子程序主要包括两部分：

1）通过AT89C52的P0端口从FPGA接收1553B设备数据,重新打包,再经过P0端口写入PC机;

2）  通过P0端口接收PC数据,重新打包,通过AT89C52的P0端口从FPGA写入1553B设备。

3.2 驱动程序

完成驱动程序设计的方法一般有三种：基于DDK开发、基于Windrive开发和基于DriveStudio开发。由于Windrive和DriveStudio开发对DDK中的函数进行了一定程度的封装,它们开发的难度比直接用DDK开发要小,但开发的灵活性不如DDK。本设计使用的驱动是DriveStudio与DDK配合进行开发,开发驱动程序的效率较高。

通过DriveStudio初步建立一个驱动程序框架后,我们只要修改TESTFIRMDevice.h和TESTFIRMDevice.cpp就可以了,修改完毕后,可以发现使用DriveStudio向导生成的USB设备驱动程序,不仅不需要对底层的硬件进行编程,甚至可以忽略与硬件控制紧密相关的复杂的Windows数据结构（如,URB、IPR）、API函数（DriveEntry()、IoCreateDevice()、AddDevice()）的使用。

用DriveWizard创建USB框架程序自动生成的两个工程（Project）文件：TESTFIRM驱动程序工程和Test_TESTFIRM应用程序工程,将光标定位在其中一个工程上之后,单击右键,选择“set as Acnve Pmiect”即可设置该工程为当前活动工程。对于驱动程序编译,不用进行任何设置,单击Build图标即可生成USB驱动程序TESTFIRM.sys文件。

3.3 通信程序

图3 测试软件主流程图

当USB设备与PC通信时,USB设备是从设备,PC是主设备。PC机通过检测USB总线数据端电平判断是否接入或拔出USB设备。PC检测到USB设备后,调用USB设备函数。如果设备被正确打开,软件开启监听USB设备线程,以20ms周期轮询USB接收数据接口。一旦接收到数据,数据就被分析并且回显到界面上,直到线程被中断。

4 结论

1553B总线是当前飞机系统中广泛应用的总线类型,将它与USB总线融合起来具十分重要的实际意义。在开发过程中,利用DriveStudio与DDK配合进行开发USB驱动程序,大大提高了开发的效率。本设计在实际设备测试中,板卡可以稳定工作,测试软件工作正常,满足项目设计要求。

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