一种基于SAEAS5643协议的1394B总线监控设计与实现

徐文杰

【摘要】    SAE AS5643协议具有确定性、高可靠性的特点，并已成功应用在航空航天等高安全关键领域。文中对SAE AS5643协议进行了特征分析。提出一种基于AS 5643协议的1394B总线监控设计方法，采用FPGA实现对总线数据的实时监控，并通过DMA高效传输至CPU模块中。文中详细讨论了硬件、逻辑和软件等设计方法与实现，通过不同的场景的测试验证。结果表明，该监控设计方法满足基于SAE AS5643协议的总线监控要求。

【关键字】    AS5643    总线监控    1394B    预分配通道号及带宽

一、概述

基于SAE AS5643[1]协议的1394B总线通信技术，具有高传输带宽、热插拔、传输距离长等特点[2]，文中首先介绍SAE AS5643的技术特点，其次分析了总线监控设计的逻辑设计及具体工作流程，然后提出了软件设计，最后对设计进行功能测试验证，最后给出了监控功能的设计结论。

二、AS5643协议分析

作为一种确定性安全网络，SAE AS5643采用异步流包[3]进行固定帧速率的传输方式，通过静态分配通道号及控制传输偏移等技术手段实现了确定性传输，并通过增加垂直奇偶校验（VPC）等方式，进一步加强数据完整性，提高安全性，确保其应用在关键安全可靠领域。

2.1固定帧速率

SAE AS5643协议中，除物理层包数据意外，其他总线通信均采用异步流包格式。为了确保通信的确定性，协议采用一种固定帧速率的方式来实现各个网络节点的时间同步，具体操作为：在每条总线上，CC节点会以固定的帧率（如：12.5ms）传输STOF包（一种特殊的异步流包），用来通知总线上的所有节点一个新帧周期的起始。依据STOF包的1394总线的时间同步，是SAE AS5643协议通信的基础。……