航空机载设备中可编程逻辑器件的第三方测评方法研究

目前航空机载设备中可编程逻辑器件的应用领域和规模逐步扩大,在设备软件测评过程中软件测试人员面临着是否需要对FPGA/CPLD进行测试、如何测试的困惑。针对该疑问,本文对传统的软件测试方法和可编程逻辑器件验证方法进行分析,并借鉴军用产品软件第三方测评进入条件评估的思路,提出了能够较好地适应高安全性设备软件第三方测评的流程和方法,提高可编程逻辑器件测评的效率。     

一种NOR FLASH控制器验证平台的研究

在民用飞机型号取证中,机载电子硬件设备的开发必须遵照RTCA/DO-254设计保证规范。在RTCA/DO-254设计保证规范中,复杂电子硬件的确认与验证是硬件研发过程中的核心环节。相对于NAND FLASH,NOR FLASH因其具有单独的地址总线和数据总线,可靠性高,读取速度快等特点,而被广泛地用来作为引导存储器和存储程序。使用System Verilog-Assertion和Verilog HDL设计并搭建了一种NOR FLASH控制器验证平台,验证平台及其运行结果验证了控制器的设计规范和输出结果是一致的。     

塔康机载设备识别信号的设计与实现

音频识别是塔康机载设备的一个重要功能指标。早期的塔康机载设备都是通过硬件输出模拟的识别音来实现的。为了增强识别信号的实用性和使用的方便性，本文提出了一种基于 FPGA 可编程逻辑器件的数字化译码方法，实现了塔康机载设备输出模拟识别音和 ASCII 码形式的识别码。     

AItera与Mentor Graphics在D0-254上展开合作

Altera公司和Mentor Graphics公司近日宣布,双方展开合作,为开发DO-254认证知识产权（IP）提供工具和方法,这些知识产权面向Ahera的现场可编程门阵列（FPGA）和HardCopy专用集成电路（ASIC）解决方案。在此次声明中,Mentor将加入Ahera的DO-254全球合作伙伴网络,以实现DO 254认证IP开摸,集成流程设计和验证最佳实践。     

基于CPLD和单片机的某设备控制与状态分机的设计与实现

本文介绍一种基于CPLD（复杂的可编程逻辑器件）和单片机的某设备控制与状态分机的硬件、软件设计。该系统采用Xilinx公司XC9500系列可编程逻辑器件设计单片机接口、显示和控制电路。简单叙述了使用VHDL硬件描述语言和Xilinx ISE9．1设计工具软件完成单片机接口、显示和控制电路的设计过程。CPLD器件和单片机相结合,可以优势互补,组成灵活的,软硬件都可现场编程的控制器,缩短开发周期,适应开发需求。     

基于EDA技术的调频信号发生器的设计

EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关开发软件,自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统实现,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。介绍一种基于DDS原理,并采用FPGA芯片和VHDL开发语言设计的任意函数调频的任意波形信号发生器,给出了设计方案和在GW48 CK型EDA集成电路开发系统上实现的实验结果。     

机载设备适航性软件研制方法

DO-178B是一套软件研制指南,是软件适航性认证的标准。当前,民用机载设备软件的研制需要取得适航认证,军用机载设备软件也将要通过符合性审查。本文通过对DO-178B三个基本要素：目标、软件生命周期过程、软件生命周期数据的详细说明,分析出三者之间的相互关系,为进行机载设备适航性软件研制提供了参考依据。     

市场指南

AMD下属的Vantis(威特信)公司(总部在美国加州Sunnyvale)专门从事开发可编程逻辑器件,它的产品包括现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、简单可编程逻辑器件(SPLD)以及设计软件。最近,Vantis宣布推出VF1系列FPGA器件及Direct-DesignTM设计软件。和其它FPGA的开发策略不同,VF1是以软件为中心设计器件的结构,是先有软件后有可编程门阵列器件,因此软件和硬件都便于用户使用。Vantis的软件工具Dcsign-DirectTM和用户已经拥有的第三方EDA软什工具(例如原理图输入、捕捉及模拟、     

一种机载TM总线接口设计

在研发第四代战机过程中,TM总线成为机载航空总线的研究热点之一。提出一种利用EDA技术的TM总线接口设计。硬件设计方面通过对TM总线协议的分析,采用可编程逻辑器件设计了主／从一体化TM总线控制器,并对TM总线控制结构和接口状态机运行机理进行了描述。软件部分实现了USB驱动开发和固件开发。     

基于查找表结构的可编程逻辑器件研究

随着现代电子系统技术在硬件设计方面的飞速发展,电子设计自动化技术在现代新型电子系统中得到了广泛应用.本文研究了电子设计自动化的硬件设计载体即可编程逻辑器件的基础知识及技术历程,本文首先介绍了半导体器件存储器到可编程逻辑器件的发展过程,其次介绍了可编程逻辑器件各种分类,引出基于查表结构的PLD,重点讨论了PLD的内部结构及基于查找表结构的可编程逻辑器件技术研究,再后引出数字系统设计部分,最后对相关理论和技术的发展进行讨论和分类.     

基于CPLD的功率输出自测试及保护技术研究

机载供电系统中存在大量的功率接触器和继电器,在驱动这些装置时,如果电路中的瞬态电流过大,将损坏机载计算机本身及后级控制电路.本文设计并实现了一种基于CPLD的功率输出自测试及短路保护技术,由硬件分立元器件和可编程逻辑器件代替DSP处理器,无需软件参与,完全由硬件实现功率驱动和过流保护,使其具有非常高的可靠性和安全性,性能大大优于传统控制开关.     

机载适航标准DO-178B/C软件计划过程研究

介绍了DO-178B/C标准的发展历程,结合对DO-178B/C标准软件生命周期过程的研究,从活动、子过程转段及顺序、生命周期环境、其它因素、开发标准、计划满足DO-178B/C要求以及计划的开发与修正等7个方面对软件计划过程进行了研究,并对关注点进行了分析,最后展望了DO-178B/C标准的未来研究方向.     

Software-programmable digital pre-distortion on new generation FPGAs

In this paper we present a software programmable design flow that facilitates the implementation and integration of efficient digital pre-distortion (DPD) solutions on the leading-edge field programmable gate arrays, combining industry-standard embedded processors and programmable logic fabric into one chip. In addition to software programmability, another key contribution of this design flow is the flexible partitioning of functionality among the hardware and software components, depending on the complexity of the DPD parameter estimation algorithm in use. We have applied processor-specific optimizations to the software implementation and used Vivado high-level synthesis (HLS) tool as the design tool for the programmable logic. Furthermore, we have compared two different techniques for the integration of hardware and software components, where we have chosen the one with better area/latency trade-off. We present a comprehensive study reporting the DPD parameter update times when exploring the partitioning of the functionality among hardware and software. For low-complexity algorithms, we show that a software-only solution is applicable after carrying out the processor-specific software optimizations. For higher-complexity algorithms, we use Vivado HLS to accelerate the time-consuming blocks in the programmable logic, leading to a speed-up factor of up to 7× in the overall algorithm execution time. We present the performance results for two target devices. We also show that our accelerators use only a small portion of the programmable logic fabric on these devices and that a significant reduction of the system’s energy consumption can be obtained by leveraging the FPGA fabric.     

航管二次雷达射频切换单元FPGA实现

为适应中国民航对单脉冲二次雷达的双机热备份功能要求,采用现场可编程门阵列（FPGA）,并使用硬件描述语言对可擦除可编程逻辑器件（EPLD）进行编程控制,以实现单脉冲二次雷达切换单元的主要功能：响应监控系统的切换命令,当设备故障时自动或者手动地切换到非故障机柜,使雷达连续地输出航迹数据。现场可编程门阵列的运用增强了射频切换单元控制的灵活性与可靠性,大大提高系统的检测性能与处理性能。     

一种健康管理芯片中数字控制保护电路的设计与实现

数字控制保护电路是健康管理芯片的重要组成部分。健康管理芯片对发射组件进行保护,具有电流检测、温度检测、过流保护、过温保护、脉宽占空比保护、寿命记录等功能。数字控制电路进行参数配置与存储,用逻辑运算处理模数转换后的信号,产生控制信号给模拟电路并上报状态。文中采用硬件描述语言设计并实现了一种串行外设接口,具有电可擦除只读存储器读写、电流和温度比较和保护、占空比检测和保护、寿命计数等功能,并采用XFAB 0. 35 um 工艺完成了芯片流片。测试结果表明:实现了组件健康管理的数字控制与保护功能,能够满足组件高可靠性、小型化、低成本的需求。     

FPGA器件设计技术发展综述

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为一种可编程逻辑器件,在短短二十多年里从电子设计的外围器件逐渐演变为数字系统的核心,在计算机硬件、通信、航空航天和汽车电子等诸多领域有着广泛的应用。伴随着半导体工艺技术的进步,FPGA器件的设计技术取得了飞跃性突破。该文在回顾FPGA发展历史的同时,对目前主流FPGA器件的前沿技术进行总结,并对新一代FPGA的发展前景进行展望。     

Programmable interconnects speed system verification

A family of CMOS integrated circuits called field programmable interconnect components (FPICs) that can provide designers with the high-density interconnect architectures for making programmable hardware a reality is discussed. The FPIC devices address a broad spectrum of interconnect needs, including system prototypes and breadboards, user-specific/configurable printed circuit boards (PCBs), application configurable processors, test interfaces, and programmable connector and switching matrix applications. Using FPIC devices for system prototyping, in conjunction with other programmable components (programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), microprocessors, microcontrollers, DSP, and programmable memory) enhance the design verification process, allowing faster, more flexible, and thorough product integration. Field programmable circuit boards (FPCBs) designed to take advantage of the high density interconnect and observability of FPIC devices and a FPIC/FPCB development environment are described     

基于SystemVerilog的机载应答机验证技术的研究

机载应答机对飞机安全有重大的影响,应当在功能仿真阶段模拟真实信号的脉冲宽度(含阈值)以对其中的可编程逻辑器件进行严格验证。首先研究引用标准正态分布随机生成脉冲宽度和间隔,并按照实际应用改进了正态分布算法。然后在对电子器件及IP核评估的基础上,通过SystemVerilog验证语言搭建验证平台,并使用改进后的算法生成验证激励。最后在某型应答机验证过程进行了应用,达到了高效、准确验证的目的。     

北斗机载接收机射频敏感度测试

RTCA/DO-160G射频敏感度测试已广泛用于民用航空机载设备的可靠性检定中,然而,目前国内外对基于DO-160G的北斗机载接收机射频敏感度测试的理论分析与实际测试并不多见,对RTCA/DO-160G射频敏感度测试的研究旨在为民用北斗机载接收机的射频敏感度测试提供理论参考和实践依据.文中首先导出了传导敏感度及辐射敏感度校准的理论模型并验证了其有效性,导出模型表明选择满足标准要求的注入探头比高功率放大器的选择更重要,同时得到了远场条件下天线输入功率的估算方法.其次提出了基于敏感概率的半电波暗室与混响室辐射敏感度测试的等效模型,理论及实验结果表明该模型能够较好地预测两种测试方法的差异.最后根据所需的测试信号建立了相应的敏感度评估模型,实际得到的辐射敏感度测试下连续波和脉冲调制阈值最小值为5 V/m、40 V/m,表明接收机对脉冲干扰的耐受性显著高于连续波.