摘要：針對現在對機載數據采集系統中總線技術的要求，采用Altera公司的CycloneIII系列FPGA EP3C40F484，在數據采集系統中實現了自定義數據采集總線MCMB的設計。通過Modelsim進行功能仿真，并利用QuartusⅡ自帶的仿真軟件SignaltapⅡ在FPGA上調試驗證總線IP核設計的正確性。
關鍵詞：自定義總線MCMB；機載數據采集系統；Modelsim；QuartusⅡ

機載數據采集系統由于其特殊的應用環境，對數據采集的要求較高。飛機一般都在高速、高空、高溫環境下飛行，所以機載數據采集系統不僅要加大系統可靠性和電磁兼容性方面的設計，還要針對數據采集種類多、時間長、數量大、精度高等要求作更多特殊處理。可編程邏輯器件(FPGA)能將傳統數據采集系統中的很多外圍設備和分立元件集成，減小系統的體積，同時還具備系統在線編程的能力，使系統的維護、開發、更新變得更加方便。這些特性較好的解決了機載系統對產品重量輕、體積小、可靠性高、復雜度高等要求。
隨著計算機技術的發展，出現了許多優秀的總線技術，PCI總線和Wishbone總線就是其中的杰出代表。本文在對PCI總線和Wishhone總線研究的基礎上，在FPGA內部設計實現了一種符合應變參數結構、適用于機載大量數據快速穩定傳輸的總線，在數據采集系統內部以IP核的形式實現了分布式數據采集總線(MCMB總線)，真正達到高效、高速的數據雙向傳輸。

1 數據采集系統的整體設計
系統整體系統框圖如圖1所示。

機載數據采集系統采用模塊化的設計思想，將機載分布式數據采集系統分為主控制單元、供電單元、總線中繼單元、遠程控制單元、傳感器單元這幾個模塊。供電單元負責給整個系統提供所需電源。遠程控制單元負責接收主控制器發送的信息并對其進行處理。當需實現遠距離傳輸時，在遠程終端處增加中繼單元，延長通信距離。傳感器負責采集外部實時參數并經遠程模塊上傳至主控制器。主控制器控制整個數據采集系統的工作，一個主控制器可以連接多個遠程終端，通過自定義的MCMB總線實現數據的采集和控制，完成對端點數據的采集。下面詳細介紹自定義MCMB總線IP核的設計。

2 MCMB總線IP核整體設計
MCMB總線IP核的整體設計分為SMC接口模塊和MCMB主橋接口模塊兩個部分。SMC接口模塊實現ARM的SMC總線到Wishbone總線的轉換，MCMB
主橋接口模塊實現的是Wishbone總線到MCMB總線的轉換。這里我們將對這兩個設計部分做詳細介紹。