中科亿海微1553B通信板赋能航空电子实时数据交互高可靠通信

在航空通信领域，对系统的实时响应、确定执行和抗干扰能力有着极为严苛的要求。MIL-STD-1553B总线标准作为航空电子数据总线领域的经典标杆，长期以来广泛应用于各类飞行器、任务系统及地面保障设备中，确保各子系统之间能够实现稳定可靠、高度同步的数据交互。

为满足国内对高性能1553B总线产品实现自主可控的迫切需求，中科亿海微电子科技（苏州）有限公司（以下简称“中科亿海微”）推出了其创新解决方案——一款基于自研1553B IP软核与EQ6HL45S型FPGA芯片开发的1553B通信板。这并非一块寻常的电路板，而是专为航空领域打造的通信设备核心组件，严格遵循MIL-STD-1553B标准，能够高效支撑复杂系统中的关键数据交换。该板卡既可直接对接配备标准1553B总线数据接口的数据处理板卡，也能帮助计算机轻松接入1553B总线，实现协议层面的可靠通讯。无论是在航空电子系统中搭建1553B总线架构、进行设备维护、执行测试还是故障检修，该板卡都能发挥重要作用。同时，它也十分适合科研院所及高等院校，作为1553B总线项目研发与测试的专用工具。

图 1553B通信板实物图

从技术实现角度来看，这块1553B通信板本质上是基于中科亿海微自研FPGA、1553B IP软核、1553B收发器与隔离变压器构建的原型样机。其结构设计精简，但每个组件都至关重要：FPGA作为核心控制器件，统筹管理所有接口功能；电源模块、串口通信模块、以太网通信模块及1553B接口模块各司其职。核心芯片选用EQ6HL45S-F1CSG225型FPGA，内置FLASH闪存芯片用于固件存储，上电时自动完成加载。板卡可提供两个双冗余或四个单冗余的1553B总线通道，这些通道由经过充分验证的IP软核、分立式收发器以及变压器组合而成。每个收发器均独立连接至FPGA的对应通道，从而确保每个通道都能独立实现1553B总线控制器（BC）、远程终端（RT）与总线监控器（BM）的全部功能。此外，板卡还配备数字分立输入输出I/O（LVCMOS 3.3V电平标准），可用于通用IO与扩展IO；串行接口由2个RS-232转USB收发器实现；以太网通信接口支持千兆传输速率。

典型功能

• 数据采集：实现对传感器数据的实时采集与主机端高效传输；
• 状态监测：持续监测设备运行状态，辅助进行故障诊断与日常维护；
• 系统集成：将不同功能模块统一集成至同一条总线上，显著提升系统的灵活性与可扩展能力。

方案特点

• 支持网络接口、USB 2.0以及串行UART接口；
• 板卡支持多种配置与总线接口定制，可灵活设置为多功能、双功能、单功能模式，并支持可编程重复配置；
• 每个通道均采用A、B双冗余总线设计；
• 基于FPGA设计实现BC、RT及BM功能，支持LocalBus接口或UART通信访问；
• 所有通道均兼容MIL-STD-1553B标准，每个通道可独立配置为BC、RT或BM工作模式；
• 提供变压器耦合与直接耦合两种总线耦合方式，用户可根据实际需求灵活选择；
• 标准数据传输率：1 Mbps；
• 单功能模式下可设置BC/RT/BM中的一种工作模式，每通道配备64K字（16bit）共享RAM；
• 采用灵活的数据缓冲机制，每个子地址能够根据需要动态分配不同大小的缓冲区；
• 提供34个数字离散I/O接口；
• 采用单电源5V供电，功耗不超过1.5W，低功耗与低散热特性是其显著优势。

关于中科亿海微

中科亿海微电子科技（苏州）有限公司，成立于2017年1月，是“可编程芯片与智能微系统”技术领域的国家专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业、苏州市姑苏领军企业及江苏省潜在独角兽企业。公司以“可编程逻辑IP核与EDA工具”为核心技术特色，主营业务涵盖FPGA、自适应SoC、可重构计算系统等产品的研发设计与技术服务。公司始终坚持全正向设计技术路线，自主研制具备高可靠性的嵌入式可编程电路IP核、可编程逻辑芯片、EDA软件及可重构系统，致力于提供高性能、自适应计算的行业解决方案与集成电路设计服务，应用领域广泛覆盖智能制造、现代通信、能源电力、轨道交通、汽车电子、广电传媒、地质勘探、金融科技、电子政务、医疗器械及测试测量等。