FPGA多接口功能在航姿计算机中的应用

（2）ARINC429通讯接口。ARINC429协议规定了航空运输工业、航空电子系统等系统间的数字数据传输标准，是航空系统电子通讯中一种重要的接口。本系统需要通过 ARINC429接口接收主惯导的测量数据，同时通过 ARINC429接口将飞行参数发送给记录仪。出于对通讯可靠性的要求，本设计中同样采用控制接口制芯片的方式实现；通过对市面上为数不多的 429芯片进行长期的试验验证，最终采用美国 HARRIS公司的 HI-3584和 HI-8585芯片组合的形式。该芯片也支持双工模式。在FPGA中按照 HI-3584的工作时序图，设计了一系列并行进程，用于控制和监测 HI-3584的复位信号、发送接收时钟信号、读写控制信号和 16位的数据信号（如图3）。从而完成对 HI-3582的上电自检、一个通道 429信号的接收和一个通道429信号的发送。

（3）SPI接口。SPI接口是一种高速、串行、全双工、同步传输方式。一般由一个主设备和一个或多个从设备通过中断、时钟、输入数据、输出数据和片选信号等 5个管脚实现。本设计需要用 AD采样芯片采集模拟量，所选的 AD芯片就是以 SPI方式与FPGA通讯的。该 AD采样芯片为TI公司的TLV2548芯片，8通道、12位、采样频率200ksps。在FPGA中按照TLV2548的工作时序图，设计了一系列并行进程，用于控制和监测 TLV2548的中断信号、接收时钟信号、片选信号、数据输入信号和数据输出信号（如图4）。从而完成对 8路模拟量的采集。本设计最初选用外部参考，发现用于分压的精密可调电阻会随时间改变阻值，较严重影响精度，因此最后使用内部参考，真正确保了模拟量的可靠性。另外，所用的内部晶振提供高频采样，使得数据更新率高于1M，从而保证了数据的实时性。