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航空电子系统复杂性的增加对航空数据总线的带宽提出了更高的要求，航空电子全双工交换式以太网（AFDX）的成功应用促使航空电子系统进入新的高度综合化的时代。端系统作为AFDX网络的重要组成部分，其设计中最重要的部分就是实现AFDX协议栈。协议栈中的UDP、IP层的功能与普通以太网相同，而虚拟链路层则加入了新的功能以消除网络的不确定性，是端系统设计的重点。目前我国正处于大力发展大中型飞机的关键时期，因此研究并实现AFDX端系统协议栈虚拟链路层对于我国研制有自主知识产权的大型飞机具有积极作用和意义。首先，将传统航空总线ARINC429、1553B和新型航空总线AFDX在国内外的发展现状和优缺点进行了对比分析，论证了AFDX网络的优越性和研究发展AFDX网络的必要性。其次，在对AFDX端系统虚拟链路层在AFDX网络中的重要性进行简单介绍的基础上，对AFDX端系统虚拟链路层协议进行了全面分析，提出了AFDX端系统虚拟链路层总体结构框架，将AFDX端系统虚拟链路层主要分为MAC模块、接收模块和发送模块。再次，对以太网MAC模块进行了详细框架设计，并分别实现了MAC模块发送和接收功能的仿真测试。在此基础上设计实现了基于FPGA的AFDX端系统虚拟链路层特有的接收模块和发送模块，并将接收模块和发送模块与MAC模块联合进行了仿真分析。其中特别对AFDX协议中提到的冗余帧处理情况进行了仿真分析，结果表明本文采用冗余处理策略完全符合要求。最后，在以上模块仿真成功的基础上，进行了AFDX端系统通信测试。首先利用航电子系统验证了AFDX端系统正常通信功能的基础上验证了2种AFDX冗余帧处理结果，结果表明AFDX完全满足协议要求。然后为了验证自行设计AFDX板卡的适用性，将之与GE公司生产AFDX板卡进行通信，双方通信正常，这验证了本课题设计AFDX通信板卡的优良性能。最后建立标准AFDX通信网络，将多块AFDX通信板卡接在AFDX交换机上，通过全双工交换机的转发AFDX板卡之间实现正常通信。