本文设计了1553B总线上的网络存储器。整个系统基于NIOS II内核设计，利用SoPC技术将接口部分的逻辑控制全部集成于FPGA片内，系统的存储量、结点数量均可扩展。

　　20世纪70年代诞生的1553B总线，是一种主从式多余度总线，对总线硬件有严格的规定，可靠性和实时性好，已经成为当今军用电子总线的首选。类似于以太网，1553B组网中也有“网络硬盘”这样的存储需求，来减轻本地的存储压力，并可作为数据中继供其他部分甚至其他组网使用。

　　Nios II嵌入式处理器是Altera公司于2004年6月推出的第二代用于可编程逻辑器件的可配置的软核处理器，性能超过200 DMIPS。Nios II是基于哈佛结构的RISC通用嵌入式处理器软核，能与用户逻辑相结合，编程至Altera的FPGA中。处理器具有32位指令集，32位数据通道和可配置的指令以及数据缓冲。它特别为可编程逻辑进行了优化设计，也为可编程单芯片系统（SoPC）设计了一套综合解决方案。

图1 系统硬件结构框图

　　系统总体方案

　　本系统的主要功能为接收1553B网络发来的命令、数据，管理后级存储器，提供一个访

　　系统程序为两部分，一部分为接受网络命令及数据，另一部分为存储器的读写。在NIOS IDE环境中，使用C语言作为编程语言。

　　系统硬件设计

　　系统的硬件模块框图见图1所示。

　　系统的核心芯片采用Altera公司的CYCLONE III系列FPGA EP3C25F324。它采用了65nm低功耗工艺技术进行生产，其集成度及性能有了明显地提高，但功耗却非常低，加上CYCLONE系列一直定位于低成本器件，芯片整体的性价比很高。

　　通过Quartus II 7.2集成的SOPC软件向FPGA内部移植Nios II内核，所需组件如下。

• 　　CPU：选用标准型CPU核，Debugger为Level 1，在满足需求的情况下尽量节约片内资源的使用。
  
• 　　System_ID：下载时系统认证时使用。
  
• 　　Jtag_uart：FPGA与PC的通信接口，NIOS IDE软件中使用会很方便。
  
• 　　onchip_memory：片内存储器，中转数据时使用。
  
• 　　FLASH：Quartus软件内部集成

图2 1553B总线的三种帧结构

　　有Intel公司生产的128P308的控制组件，便于开发，若需要更大量的存储，加大FLASH容量即可，如果有需要，可多挂几片。

• 　　FLASH_Bus：FLASH的数据是三态的，需要在CPU和FLASH之间加入Avalon三态总线桥。
  
• 　　1553B接口组件：与外部1553B总线通信的接口，Quartus软件内部未集成有该组件，需要自行开发。

　　在1553B的网络上，本系统是作为从结点设计的。在系统内部，1553B的接口组件需要作为Alavon总线上的主端口，其余存储器控制模块作为从端口。由于其余的端口在Quartus软件内部均有集成，所以，系统软件设计的主要工作量就是1553B接口的组件开发。

　　存储芯片采用Intel公司生产的128P308的FLASH芯片，符合通用接口标准，便于后续功能容量的更新升级。

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