光传操纵系统是继电传操纵系统后新一代操纵系统。随着光传飞控系统的不断发展,高可靠光传系统的研究越来越重要。本文对适用于光传飞控系统的余度技术进行了深入研究,将三余度和四余度系统进行比较,选定了三余度光传飞控系统,并对三余度系统的监控算法、信号表决、同步方案等软硬件进行了设计,给出了跨通道比较监控算法中门限值的选择原则。对系统的总线结构进行了总体配置,对比综合了两种数据总线(CCDL数据链路与MIL-STD-1773星型总线)通信结构,给出了三余度光传飞控系统的总线结构配置方案。论文对MIL-STD-1773总线协议进行了详细的分析研究。对协议定义的数据格式和传输方法都展开了详细的讨论,物理层上,协议严格规定了硬件要求,在数据链路层对指令格式,传输方式以及错误检测都给出了定义。本文使用EDA技术(Electronic Design Automation)开发1773协议芯片。给出了EDA的设计流程,采用的硬件描述语言VHDL和QuartusⅡSeries开发软件设计了基于FPGA协议芯片的各模块功能。在此基础上对1773协议进行了总体结构的设计,给出了协议芯片的总体逻辑框图。设计了协议处理单元各个功能模块的具体内容,给出了消息传输模块的状态转移条件和状态图,结合协议规定研究了差错管理模块的控制条件,最后研究采用消息堆栈的方式构造存储管理模块。使用VHDL语言开发编写了符合协议芯片规定的曼彻斯特编/解码器,并作了简单的仿真验证。选择了PCI总线接口芯片PCI9054来开发光传飞控系统的接口电路。根据PCI接口芯片与FPGA芯片的总体硬件设计给出了PCI9054与FPGA的信号线连接图,并详细介绍了本地总线的读写时序以及中断时序,最后运用PLXMON对PCI9054内部寄存器进行配置。