基于Core i7处理器的高性能计算机主模块设计

为了提高基于Compact PCI的抗恶劣环境计算机的处理能力,提出了一种基于Intel Core i7低功耗双核处理器的Compact PCI计算模块的设计方法;该方法中包括了基于Intel Core i7低功耗双核处理器的计算模块的主要设计思路和实现过程;该方法通过采用In-tel Core i7 620LE处理器提高了计算机性能,采用热设计保证了被动散热的效果;该计算机主模块已经投入应用,在应用过程中取得了良好的效果。     

基于MPC8641D处理器的对称多处理技术研究

针对当前自动化控制领域对嵌入式计算机性能不断提高的要求,围绕双核PowerPC处理器MPC8641D,开展了双核PowerPC处理器的硬件设计技术和SMP软件技术研究,掌握了一套基于双核PowerPC处理器的通用嵌入式计算平台的软硬件设计技术。     

基于PowerPC和FPGA的小型无人直升机飞行控制计算机系统设计

针对小型无人直升机体积小、负载轻和飞行控制计算量大、实时性要求高的特点,提出了一种基于PowerPC和FPGA主从处理器结构的飞行控制计算机系统设计方法,该设计主处理器采用MPC8280通用嵌入式双核处理器,从处理器采用XC3S400FPGA处理器;PowerPC多任务软件基于VxWorks实时操作系统,FPGA软件采用多进程结构;相比传统的飞行控制计算机系统,基于PowerPC和FPGA主从处理器结构的飞行控制计算机系统具有结构紧凑、功耗低、处理能力强、实时性好和资源利用率高的特点;采用基于Pow-erPC和FPGA的飞行控制计算机系统的小型无人直升机实现了自主飞行,验证了该飞行控制计算机系统设计的有效性和合理性。     

航空电子设备的一种多核高速处理平台设计

航空电子设备嵌入式平台从单核、双核发展到多核，将原来需要多个单核处理器才能实现的性能和处理能力整合到一个对称多处理架构内，提高系统集成度的同时减小了设备的体积、功耗。基于PowerPC高性能多核处理器T2080设计了一种多核高速处理平台，实现多核并行处理，提供对外多种可配置的高速接口。实际验证与工程应用表明，本平台可满足航空机载产品多种高性能处理应用需求。     

基于双核MPC8641D处理器的计算机模块设计

双核或多核处理器能够在不大幅度提高计算机功耗的前提下提升计算机的性能;文章介绍了基于双核MPC8641D处理器的计算机模块设计,详细介绍了计算机的硬件功能电路设计,基于VxWorks6.6操作系统下的BSP开发和系统移植,通过双核对称多处理机制验证了双核多处理的高效性;计算机模块能够工作于CPCIe总线计算机系统中,可作为主控模块或从处理功能模块进行高性能计算与处理,模块具有广泛的应用前景。     

基于国产多核处理器的可重构计算机设计

为了解决基于并行总线结构的抗恶劣环境计算机通用性差的问题,提出了一种基于国产多核处理器的可重构计算机的设计方法,该方法包括了基于国产多核处理器的可重构计算机的主要设计思路和实现过程;在该方法中通过采用国产多核处理器提高了计算机性能,采用FPGA实现可重构设计,通过可重构设计在硬件完成生产后可以对计算机的功能重新构建,提高了计算机的通用性;目前,该方法应经投入应用,在应用过程中取得了良好的效果。     

基于PowerPC P2020非对称架构的实现

嵌入式系统对于性能和功耗的要求加速多核嵌入式处理器的出现。而对于多核采用AMP架构可以把几个模块上的功能集成到一个模块,节省了体积和功耗。本文在PowerPC P2020双核处理器上,配置双vxworks5.5操作系统,详细描述了AMP架构的实现,实现了共享外设中断的切换,提供双核操作系统通信机制,极大提高数据交换速度,使整个模块性能有很大提高。     

基于PowerPC处理器的机载多总线单板计算机设计

为满足面向综合化飞行器管理平台的分布式控制需求,设计一种基于PowerPC处理器的机载多总线单板计算机,其以PowerPC8245处理器为核心,外部总线接口包括ARINC659总线、HB6096总线、GJB289A总线等多种机载总线接口。各总线接口依据其带宽、完整性要求、协议复杂程度等来采用不同的智能化处理方法,实现了外部总线接口的自主处理,避免了慢速的外设占用处理器资源,既完成了接口数据处理,又释放了处理器的处理能力。计算和接口的解耦使得PowerPC8245处理器可以作为计算机系统的主处理器使用,经过使用验证,可满足要求。该单板计算机也适用于综合化飞行控制的分布式控制系统。     

基于PowerPC和FPGA的小型化飞行管理计算机设计

为了满足飞行管理系统小型化应用的需要,提出了一种基于PowerPC和FPGA的小型化飞行管理计算机系统设计方法,该设计以PowerPC微处理器MPC8270为核心,PowerPC多任务软件基于Vxworks实时操作系统,采用现场可编程门阵列FPGA进行地址译码和逻辑控制,并在其外围进行了模拟量接口、离散量接口、总线接口以及存储器的扩展,丰富了系统硬件接口资源。基于PowerPC和FPGA的飞行器管理计算机具有体积小、功耗低、实时性好和处理能力强的特点。实践证明,该设计方法结构简单、功能强大,能够满足系统控制的要求,具有较好的实用性。     

基于龙芯3A1500的计算加速模块设计方法

为提高国产加固计算机的计算处理能力,提出基于龙芯3A1500的计算加速模块设计方法,介绍了模块设计思路;硬件方面采用国产龙芯3A1500处理器及DDR3内存,设计了3A1500+2FPGA的硬件组成模式,并介绍了电源及复位电路设计方法;软件方面搭配国产中标麒麟操作系统,设计了与模块匹配的计算加速软件。最后进行性能测试,与X86酷睿L2400进行了性能对比。结果表明,该设计可大幅提高国产龙芯计算机的计算性能,平均计算加速比达到5以上,验证了设计方法的有效性,对国产加固计算机在高性能计算方向的应用具有指导性意义。     

失速告警系统应用异构双核处理器的安全性分析研究

飞机失速会影响飞机的飞行安全,失速告警计算机作为失速告警系统的核心控制部件,在失速发生前通过灯光告警、语音告警、振杆器抖动等方式为飞行员提供告警,提醒驾驶员进行操作,避免飞机进入失速状态;按照SAE ARP4754A中研制保证等级的分类,将失速告警计算机某些功能确定为灾难级,确定其研制保证等级定级为A类;采用异构双核处理器进行失速告警计算机的设计,由于ARP4761中的分析方法对相似性设计有着复杂性和难以模拟仿真的问题,故文章设计参照了IEC 61508参考标准,对采用异构双核处理器的失速告警计算机的安全性能进行了梳理和分析;分析研究结果表明,相比于采用传统的单核处理器或同构双核处理器设计的失速告警计算机,选择异构双核处理器进行失速告警计算机的设计有其独有的优势,其优势在于异构双核处理器所具备的“1oo2D”结构,通过计算分析满足失速告警计算机对于高安全性、高可靠性的要求;依照IEC 61508相关标准,结合失速告警计算机的高性能要求,选择正确的分析设计路径,可以确保失速告警计算机的功能安全完整性等级有效达成,为其他航空产品的设计开发提供参考。     

可扩展地面无人平台综合处理模块硬件设计

小型轻量的地面无人平台应用越来越广泛,综合处理模块作为地面无人平台的指挥控制中心,承担着信息采集、数据处理及融合等核心功能.设计高性能可扩展的综合处理模块是未来地面无人平台的重要发展方向.以多源信息融合处理理论模型为基础,设计了一种以PowerPC为主处理器,FPGA为协处理器的综合处理模块系统架构.PowerPC主处理器主要完成数据处理、数据融合以及与各接口控制器的信息交互.FPGA协处理器主要实现接口控制器的扩展、信息采集和预处理.实际测试表明,综合处理模块在计算性能和通信性能方面优于原有系统.综合处理模块的硬件设计和多源信息融合处理理论模型的描述对地面无人平台的整体设计具有重要意义.     

高性能PCI驱动程序的关键技术

为了提高基于PCI互连多处理器之间大量数据的有效传输,提出了一种针对PCI设备数据传输的驱动程序设计方法.首先描述了嵌入式处理平台由通用处理器PowerPC与数字信号处理器(DSP)组成,DSP处理器需要将处理的图像及视频等数据发送给PowerPC处理器,PowerPC负责事务性管理及远程网络传输,然后讨论了Linux操作系统下PCI数据传输驱动程序设计的关键技术,如DMA传输技术、零拷贝技术等.通过在PowerPC和DSP双处理器平台上进行编程测试,实验结果表明,采用该关键技术设计的PCI驱动程序明显提高了PowerPC与DSP之间的数据传输能力.     

基于MPC855T平台VPN系统的技术研究

随着VPN安全网关广泛应用于企事业单位,高安全性、高可靠性和高性价比是提高VPN网关竞争力的重要手段.研究了Motorola PowerPC通信处理器MPC8xx处理器,并根据VPN网关的具体要求,设计了性价比较高的硬件平台;针对MPC855T的特点和结构,提出了基于MPC855T硬件平台VPN网关的技术设计方案,并简述了硬件加密模块的实现方法.     

基于PowerPC主机处理器的计算机模块设计

PowerPC主机处理器MPC7447A是高性能、低功耗的32位嵌入式处理器,文章设计了基于MPC7447A的单板计算机,详细说明了硬件设计中处理器节点设计、控制器设计等要点,并介绍了VxWorks BSP的开发方法。     

双核微处理器实时系统的软件架构方法

针对双核微处理器在工业控制领域的应用,探讨了基于共享内存的双核处理器软件架构的设计方法,主要分析讨论了双核之间的通信方法、数据共享策略以及双核任务分配方法。以F28M35双核处理器为例,介绍了该处理器资源结构、双核间的通信机制以及共享内存的使用方法。设计了一种以系统控制块数据结构为核心的软件架构方法,并成功运用在注塑机控制系统中。     

嵌入式PCI总线主模式应用中时序转换模块设计

针对板卡测试环境中使用PC104系列计算机模块的局限性,以嵌入式处理器为核心开发主控模块,以替代原有的计算机模块,实现板卡测试。主控模块的设计中,嵌入式处理器与PCI接口芯片之间的总线时序转换是关键。本文在分析嵌入式处理器与PCI接口芯片时序的基础上,详细介绍了时序转换模块的可编程逻辑设计。最后,通过仿真验证了转换模块内部逻辑设计的正确性。     

OMAPL138双核系统的调试方案设计

OMAPL138高性能、低功耗双核处理器为手持式移动设备提供强有力的支持。对双核通信模块DSPLink的软件架构和在Linux嵌入式操作系统下的编译加载进行了分析和介绍,以消息队列组件为例分析了ARM和DSP双核通信时通道的建立和连接的方式。通过DSP／BIOS和Linux端DSPLink的MSGQ接口和多线程技术,建立ARM和DSP消息传递通道,提供了在双核开发中对DSP端暗箱调试的解决方法。     

基于FPGA的智能PMC通讯模块设计

为了灵活在工业控制计算机内实现通讯接口的扩展,提出了一种基于FPGA的智能PMC通讯模块的设计方法,该方法包括了通讯接口模块的主要设计思路与实现过程;通讯接口模块以FPGA为核心,在FPGA内部实现了软核处理器、PCI总线接口、CAN协议控制器、串行协议控制器、寄存器组等功能,使电路的设计高度集成化,也提高了整个设计的可靠性,同时通过处理器软核实现通讯的智能控制,使模块具备稳定的数据传输速率;模块设计完成后,在实验室环境下对串口和两路CAN总线接口进行连续运行测试,在测试过程中模块性能稳定,无误码和丢帧现象。