基于VPX总线的高速数字电路测试系统研究及应用

为解决战略预警雷达、舰载一体化等重点型号雷达中高速数字电路模块的维护能力,设计了基于VPX总线的高速数字电路自动测试系统,通过自研基于VPX总线的多功能测试模块、光纤测试模块,以及通用VPX背板,再结合通用的仪器设备构建测试系统,可兼顾多个型号雷达高速数字电路模块的测试;该系统可提供10路光纤通道,波特率最高为3.2 Gbps;16路GPIO信号,中断响应时间＜50 μs;14路Rocket IO信号,传输速率2.5 Gbps;4路*4Rapid IO信号,传输速率3.125 Gbps;研究及实测结果表明该系统可解决基于VPX总线的高速数字电路模块的测试。     

基于FPGA+SCV64架构的VME总线从模块开发

为满足新机VME总线模块电路板深修的需要,基于VME总线接口协议芯片SCV64,开发了具有接收VME总线信号读写操作功能的从模块。该从模块可实现对机上VME总线模块通信能力检测。给出其硬件架构与各部分电路设计,基于Verilog语言对其读写功能进行软件开发,并给出其硬件设计与软件开发过程中需要注意的问题。对从模块功能进行测试,测试结果表明其功能有效。研制的VME总线从模块能够为后续VME总线模块的测试与维修提供技术支撑。     

基于VME总线的水声阵列信号数据采集系统设计

提出了一种基于VME总线的多通道水声阵列信号数据采集系统的设计方案,该方案中多达36个通道的水声阵列信号由一片Datel公司的ADS927来完成。单通道采样率为80KHz,分辨率为14比特。该系统可用于水下实时阵列信号处理。     

基于PXIe总线的多DSP并行信号处理模块设计

随着数字信号处理设备在测试系统内的广泛应用,使得单颗DSP芯片的性能已无法满足日益增长的对处理速度的要求;设计的并行多DSP模块,集成了四片高端浮点DSP芯片和一片高性能FPGA芯片,其通过优化DSP簇拓扑结构、增强DSP簇数据缓存能力、扩展DSP簇数据传输通道等技术手段,使模块具备了强大的信号处理能力和灵活的应用开发方式;模块并行处理能力达到单DSP性能的3.6倍以上;该模块支持PXIe、RapidIO、Infiniband、光纤等多种高速接口,数据传输速率达到16Gbps可应用于雷达信号处理、合成仪器、软件无线电系统等多种测控系统。     

基于VME的星载上行数据处理模块测试平台的设计与实现

介绍了VME总线的特点及系统结构,给出了设计基于VME总线的星载上行数据处理模块测试平台的一些关键技术,并提出了一种围绕FPGA芯片设计VME总线从设备接口的技术。     

嵌入式操作系统在高速实时信号处理系统中的应用

嵌入式实时操作系统和多片DSP在高速实时信号处理系统中的软硬件设计及实现。该方案采用VxWorks操作系统和PowerPC处理器,通过串口、以太网和VME总线进行数据传输,并实现控制和显示功能。     

多模式通信资源的自适应管理机制研究

研究并提出了一种基于VME总线和反射内存网络的多处理机互连的开放式架构,在分析VME总线和反射内存网络两种异构通信通道通信机制的基础上,研究并提出了多模式通信资源的自适应管理机制与方法,解决了通信通道状态监测、故障通道自主切换以及数据可靠通信管理等关键技术;最后,基于某复杂智能飞行器的硬件平台和操作系统平台、利用研究的管理机制与方法开发了通信管理软件,实验结果表明通信管理软件能够满足系统中处理机间可靠通信,所研究技术具有可行性。     

高速数据交换的FPGA实现

针对数字信号处理系统前端数据采集与后端信号处理之间的数据流传输效率问题,介绍了基于RapidIO协议和Aurora协议在FPGA上实现高速数据交换的设计方案。该交换模块采用Aurora协议与光纤传输结合实现高速数据采集的点到点通信,并利用RapidIO协议的高效率解决数据高速交换问题。验证结果表明该方法在数据传输效率上达到了预先设计指标,其对提高数字信号处理系统处理带宽、改进系统性能具有较大的意义。     

基于VME总线的飞机RT硬件结构化设计

介绍了一种基于VME内部总线的飞机远程终端功率控制器的硬件功能性的结构化设计方法;系统分析了RT的具体功能;结合32位VME总线的系统框架,针对各模块的关键技术给出了具体板间数据通讯步骤;进而利用cypress的VIC068A总线控制芯片,设计出了CPU控制板与VME总线的接口部分原理图;该图以74FCT543作为数据与地址缓冲器,实现了总线的A24/A16、D16/D08模式;通过该系统对RT设计的结构规划,大大提高了RT处理数据的快速准确性,并为加快具体设计工作做了充分的铺垫.     

基于PXI总线DSP系统的设计

设计了一种基于PXI总线的DSP雷达信号处理模块,该模块依托高速的虚拟仪器总线技术,以DSPs、FPGA技术为核心,结合高效的DSP算法,能够完成高速的数据采集和信号处理功能,对高速的雷达系统处理器的研究具有重要意义.     

VME总线评述

ＶＭＥ总线是应用最广泛的国际总线标准之一。本文介绍了ＶＭＥ总线的结构特别，包括信号名的定义及功能等，特别阐明了ＶＭＥ总线的并行性、实时性和高可靠性，突出了ＶＭＥ总线的发展前景。     

航电1553B总线监控系统的设计与实现

在简要介绍1553B总线通信的基础上,详细介绍了某航电系统1553B总线实时监控分析系统的设计与实现.该系统实现了航电系统1553B总线的可视化配置,总线数据的记录、解释、显示、回放、分析等功能,可应用于航电系统的测试.     

基于FPGA的VME总线Slave接口设计

由于VME总线的高性能、并行性、实时性、高可靠性4大特点及模块结构具有良好的抗震性、抗冲击能力,尤其是高可靠性,使其在核工业控制和航空航天领域得到广泛的应用.但是由于VME总线的结构复杂所以在设计上相对复杂,而且采用商用VME接口芯片却往往很难满足航天等特殊环境对高可靠性要求较高的领域要求,故而根据卫星综合电子系统姿态控制的总体需求提出一种利用FPGA来完成VME总线的从设备Slave的逻辑接口功能的设计,使其可以实现VME接口逻辑功能,同时能通过功能裁剪来满足特殊性要求.     

基于GAL的VME总线接口电路及程序设计

根据VME总线规范和协议要求,基于GAL芯片进行了VME总线地址译码、数据读写及中断控制接口电路的设计,完成了电路板设计和研制,试验研究表明其功能满足要求,文中所提出的设计思路方法合理可行。     

基于ARM7内核芯片网络通讯设计

为了实现对物理实验装置的远程监控和访问,将采用32位芯片技术和基于面向对象的网络Socket编程模式来实现控制系统的网络通讯.S3C4510B是三星公司针对网络应用而设计的CPU,本身带有100M网络控制器,而uClinux系统拥有完善的TCP/IP协议,故两者的结合为用户提供了强大的网络服务功能.本系统利用嵌入式网络技术可稳定可靠的实现数据的快速获取与给定.     

基于VME的多处理机通信技术研究

以VME总线的机械与功能架构为基础,说明VME工作原理和嵌入式单板计算机NEXUSForte连接方式.通过VME访问其它设备或被访问时设置的8组窗口寄存器,分析VME地址映射机制.以Forte处理机为例,对Forte支持的VxWorks组件VxMP、桥芯片Tsi148支持的DMA寄存器和邮箱寄存器3种通信方式进行研究,实现多处理机任务间通信,提高CPU利用率.     

基于ARM的轰炸光电瞄准控制与实现

轰炸光电瞄准系统结构复杂,瞄准过程产生数据量大、信号形式多样,难以控制.介绍了一种以ARM9系列AT91 SAM9261为处理器、VxWorks为操作系统的轰炸光电瞄准控制方案,实现了瞄准过程控制.针对控制系统要求,设计了主控板块,主控板块与其他功能板块之间通过底板VME总线实现通信,FPGA器件实现VME总线时序,设计了VME总线与机载总线之间的通信电路.分析得出了轰炸光电瞄准数学模型,在此基础上确定了软件算法,同时简要介绍了操作系统、驱动程序、FPGA程序开发.实际应用结果表示,本系统能够控制指引激光制导炸弹和自动精确投放常规炸弹.     

基于VxWorks的嵌入式高性能控制器

该控制器的设计是在国内某大型钢铁公司技术改造的背景下提出的。控制器硬件平台以GE—Fanuc 90-70PLC为基础,使用开放的VME总线结构。嵌入式控制器采用德国MEN公司的基于PowerPC的A12单板计算机以及Vx-Works高性能实时嵌入式操作系统。文中详细分析了Vx-Works及硬件设备的特点,给出了控制器设计的具体方案和软件开发的方法。该控制器具有很强的通用性,能够满足不同用户的使用需求,特别适合于要求快速控制的领域。     

并行设备总线嵌入式控制系统设计

采用ARM7内核芯片S3C4510的高性能网络控制器结合使用CPLD设计VME总线控制器逻辑时序,研制出了类似3UVME的并行设备总线控制器。开发嵌入式系统uClinux的网络通讯软件,实现提供设备之间高速网络连接通道,把后台计算机数据库和前端设备紧密地连接起来,实现数据的快速获取与给定。