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随着航电系统的发展以及对FC-AE-1553(Fibre Channel-AvionicsEnvironment Upper Layer Protocol MIL-STD-1553)研究，各种FC-AE-1553设备将大量出现。由于开发人员对协议的理解不同，所采用的方案和测试方法不同，他们所研发的FC-AE-1553设备在可靠性和兼容性方面可能出现问题。由于目前国内市场上并没有相应的专用测试设备，所以进行FC-AE-1553故障仿真装置的研制工作，有着迫切的应用需求以及实际应用意义。通过对FC-AE-1553协议进行分析，本文确定了故障仿真装置应实现的功能，提出了装置进行故障仿真的具体项目并给出了针对不同项目的测试用例设计方法，并给出了故障仿真装置的总体设计方案。故障仿真装置选择FPGA做为核心控制器，采用在FPGA内部构建Qsys系统，并使用NIOS II嵌入式软核作为系统处理器的方案来实现故障仿真装置功能；另外，上位机可以通过故障仿真装置的PCIe接口对其进行相应的配置及控制。故障仿真装置的设计主要包括硬件和软件两个部分。在硬件设计中，本文首先介绍了装置硬件的组成部分及各部分功能；此后重点讲述了FPGA中Qsys系统的构建以及开发光纤接口模块组件的具体内容。光纤接口模块是实现光纤通道底层协议的核心部分，主要用于实现8B/10B编解码、帧的收发、流量控制等FC-1、FC-2层的功能。软件设计主要包括在NIOSⅡ处理器软件设计和上位机应用程序设计。NIOS II处理器中运行的软件主要实现登录服务过程以及数据传输控制等功能；上位机应用程序负责实现配置故障仿真装置，控制故障仿真装置进行登录和注销等操作，设置进行故障仿真的项目以及具体内容等功能。本文搭建了基于光纤交换网络的测试平台对故障仿真装置的功能进行测试。对故障仿真装置功能的测试分为两部分，首先验证在未进行故障注入时，故障仿真装置可以作为符合协议的NC设备对光纤交换网络进行控制；而后对故障仿真装置的故障注入功能进行测试。测试结果表明，故障仿真装置可以实现技术指标要求的各项功能。