航电系统中AFDX网络监测设备的研究

发布时间：2023-06-06 19:46

　　AFDX全称为航空电子全双工交换式以太网(Avionics Full Duplex Switched Ethernet),是基于成熟商用以太网基础之上的一种由总线通信协议规范规定的专用于航空子系统之间数据交换的确定性网络。AFDX网络不论在军用还是民用航空领域,都有着巨大的市场潜力,特别是中国大飞机计划的提出和实施,越来越多的国内研究人员参与到了AFDX网络总线产品的研究当中。本文结合航电系统的网络测试需求,设计并实现满足AFDX网络协议的网络测试设备,主要工作内容如下:1,分析AFDX总线的特点。明确在开发AFDX网络测试系统中的关键问题。经过研究分析和实际使用需求,把AFDX总线网络的数据捕获、包错误率和时延特性作为本课题研究的主要测试对象。2,设计一种基于FPGA和以usb2.0接口为主机通讯接口的网络测试设备和数据测试及统计软件。硬件方面,对测试系统架构进行设计,同时对FPGA选型,电路模块设计,USB模块进行深入分析;软件方面,根据测试需求,详细介绍软件结构,建立相应的数据捕获,包速率和错误率显示等模块。3,对本课题设计测试的设备进行验证。经验证:该设计方案具有操作难度低、可...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究内容及组织结构安排
2 AFDX网络传输特性
    2.1 AFDX总线协议概述
    2.2 虚链路
    2.3 MAC寻址
        2.3.1 MAC目的地址
        2.3.2 MAC源地址
    2.4 流量控制
    2.5 端系统性能
        2.5.1 抖动
        2.5.2 时延
    2.6 调度
    2.7 冗余管理
    2.8 本章小结
3 AFDX网络监测设备总体方案设计概述
    3.1 监测设备设计需求
        3.1.1 监测设备环境使用需求分析
        3.1.2 监测设备基本功能需求分析
    3.2 监测设备硬件方案设计
    3.3 监测设备软件方案设计
    3.4 本章小结
4 监测设备硬件设计
    4.1 FPGA单元
    4.2 电源转换电路
        4.2.1 FPGA电源转换电路
        4.2.2 FPGA配置电路
        4.2.3 SDRAM电路
        4.2.4 时钟电路
        4.2.5 复位电路
    4.3 USB模块分析
        4.3.1 USB传输类型分析
        4.3.2 EZ-USBFX2主要特性分析
        4.3.3 管脚分析
    4.4 EZ—USBCY7C68013接口使用分析
        4.4.1 GPIF接口分析
        4.4.2 SlaveFIFO接口分析
        4.4.3 SlaveFIFOs工作模式
        4.4.4 实现同步SlaveFIFO的写
        4.4.5 实现同步SlaveFIFO的读
        4.4.6 实现异步SlaveFIFO的写
        4.4.7 实现异步SlaveFIFO的读
    4.5 本章小结
5 监测设备软件设计
    5.1 上位机应用程序简介
        5.1.1 启动USB设备
        5.1.2 DeviceIoControl函数
        5.1.3 IOCTL宏代码
    5.2 应用软件功能模块介绍
        5.2.1 软件主面板简介
        5.2.2 包信息面板模块
        5.2.3 包错误统计模块
        5.2.4 捕获功能模块
        5.2.5 触发器和过滤器模块
    5.3 本章总结
6 搭建测试平台与设备功能测试
    6.1 测试平台搭建
        6.1.1 单挑网络平台搭建
        6.1.2 多跳网络平台搭建
    6.2 数据捕获测试
    6.3 包错误统计测试
    6.4 时延测试
    6.5 本章总结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
附录 56 引脚SSOP封装各引脚功能
攻读学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3832101