浅析如何规范化设计CPCI总线加固计算机

本文结合当前主流的CPCI总线加固计算机技术,在简介加固计算机规范化设计意义的前提下,为如何规范化设计CPCI总线加固计算机进行了探讨。     

CPCI总线在某数据处理机中的应用

该数据处理机系统底板总线采用CPCI总线,并通过PCI-to-PCI桥进行总线扩展,为了解决PCI透明桥和非透明桥在该系统使用中存在的配置、通信及切换问题,本文从软件方面论述了透明桥和非透明桥机制,CPCI总线主控设备透明桥的配置过程,CPCI总线从设备非透明桥的配置过程,设备间基于CPCI总线的通信方法,互为备份设备间的故障监控,CPCI总线主控设备的故障切换方法以及CPCI总线从设备的故障切换方法。该方案简单易行,已在该数据处理机中实施,对以后的其他系统设计具有一定的参考价值。     

基于VPX的航天数据处理平台设计

随着航天工业的迅速发展及光纤总线的普及,航天控制领域对数据传输量、数据处理速度、单机可靠性、维修性的要求不断提高,传统基于CPCI并行总线体制无法满足日益增长的系统机内通信速率需求.通过设计基于VPX架构的新一代加固计算机提高了数据处理平台的数据处理能力,而且可以更好地适应复杂的振动环境.设计了基于国产化龙芯处理器的加固计算机,提高了核心元器件的国产化率.通过安装托盘实现了撞接式连接,前面板采用铰链与锁扣相结合的锁紧方式,单板采用自旋式拆卸方案,有效缩短了单机及板卡换装时间.     

基于CPCI总线的雷达数据采集与控制系统显控软件设计

CPCI总线作为PCI总线的加固版本,目前已成为计算机上流行的高速外设接口总线;在工业自动化领域,进行数据采集和控制基本上也都是通过这一成熟技术来实现的;文章简要介绍该测量雷达和数据采集与控制系统的基本结构,以及CPCI总线标准,重点分析显控软件的功能需求,采用自顶向下的设计,并在VC环境下基于MFC架构利用多线程和双缓存技术以及多种ActiveX控件进行显控软件设计;实现了对测量雷达的控制以及对雷达回波的原始数据的实时存取和绘制.     

CPCI架构MVB通信卡硬件设计与实现

简要介绍多功能车辆总线(MVB)总线及CPCI总线的特点,通过分析列车通信系统和局部总线技术,给出了基于CPCI的MVB总线通信网卡的硬件设计与实现方案.通信网卡的硬件包括本地处理器、MVB控制器、本地总线逻辑、CPCI接口信号及热插拔电源管理电路等.通过调试,通信卡的各项功能达到了设计目标,符合IEC-61375国际标准,可以应用于实际.     

基于CPCI总线接口的D/A转换模块设计

为了满足基于CPCI总线抗恶劣环境计算机进行D/A输出的需求,提出了一种基于CPCI总线接口的D/A模块的设计方法,D/A模块通过ISA总线与主机通讯,在主模块的控制下,提供数字量到模拟量的转换通道。该方法包括了D/A模块的设计原理和实现过程,并重点对一些关键技术进行介绍。目前该方法已经投入使用,效果良好。     

基于CPCI总线的数据回放系统设计

讨论了利用CPCI总线构建测控信号处理系统的优势,提出了一种基于CPCI总线的数据回放系统的设计和实现方法.该系统利用PLX9656作为CPCI总线接口芯片,用FPGA作为系统控制核心,采用DMA数据传输方式,将记录在硬盘上的测控数据连续回放到外部接口设备中,供事后分析和处理用.     

基于VxWorks的CPCI多通道卡驱动设计与实现

为解决大规模海上拖缆地震勘探对控制系统的实时性和处理效率问题，提出了采用CPCI工控机箱为硬件平台，VxWorks实时操作系统为软件处理平台，设计和实现了一套CPCI多通道卡驱动程序。通过分析VxWorks驱动程序结构和CPCI总线设备特点，重点给出了从内存映射模块、中断注册初始化模块和中断处理模块等方面进行CPCI多通道卡驱动程序的设计方法、实现过程和关键代码。集成CPCI多通道卡驱动程序的“海燕”拖缆定位与控制系统具备12个通道数据处理能力，多次成功应用到海上生产作业中，其实时性和处理效率满足大规模海上拖缆地震勘探对控制系统的要求。CPCI多通道卡驱动程序设计合理，易于扩展到其他具有多通道、多任务、实时性要求高的嵌入式数据采集系统中。     

基于底层驱动的故障诊断软件设计

在Windows系统中,PCI/CPCI总线模块的故障诊断实时性较差。为此,提出一种基于底层驱动的故障诊断软件构建方法。将虚拟诊断驱动作为软件底层,使用DriverWorks的核心层类实现设备枚举、设备资源初始化等功能,通过状态寄存器实时监控设备的工作状态,结合中间件和应用软件完成对设备的故障诊断。实验结果表明,该软件运行稳定,实时性较好,且诊断功能可随意扩充。     

基于CPCI总线的高速数据记录系统设计

针对地空信息传输系统中对下行链路高速数据记录的需求,设计了紧凑型外部设备互联（CPCI）总线的数据接收记录系统。介绍了系统的组成以及硬件模块设计和软件设计方法,对CPCI接口、本地总线接口以及接口速率适配电路给出了详细设计说明,并对CPCI总线能够达到的实际数据传输速率进行了理论分析。通过实际测试,数据接收系统满足任务需求。     

基于CPCI总线的航天器通信信号设备故障检测系统设计

针对当前航天器通信信号设备故障检测系统受到噪声影响,导致系统通信设备故障信号检测精准度低,检测时间长的问题,设计基于CPCI总线的航天器通信信号设备故障检测系统;CPCI故障模拟模块利用RS232串行线控制注入机,采用故障注入器执行故障注入CPCI总线,接收控制系统参数和指令,使用时钟分配芯片传输时钟信号,通过CPCI检测板卡模块,配合FPGA实现接口控制,完成系统硬件结构设计,利用任务间相互依赖关系,实现任务间相互检测,通过终端网工作站定期发送多路通信网相关信息,返回无疵点检测结果,采用二次相关算法,提取多通道通信故障信号详细信息,准确估算通信信号时延,排除多通道网络噪声影响造成的通信故障,完成系统软件部分设计;实验结果表明,基于CPCI总线的故障检测系统的故障信号检测时间仅为1.8 s,故障信号幅度最大为28 dB,最小为1 dB,与实际变化幅度一致,通信设备故障信号检测精准度较高,能够有效缩短通信设备故障信号检测时间。     

基于VxWorks下PNN故障诊断的冗余容错系统

针对航天测控系统的可靠性需求,提出了一种紧凑型PCI总线测控系统的冗余容错设计方案。系统下位机采用了基于VxWorks嵌入式操作系统来保证实时性,并在VxWorks系统中实现了高可用热插拔技术用于提高系统的冗余容错性能。提出了利用基于概率神经网络（PNN）的故障诊断方法对热冗余设备进行在线故障诊断。仿真与实验验证的结果表明,该系统具有良好的冗余容错性能,该设计方法可以有效提升系统的可靠性。     

简论一种基于CPCI总线的工业控制计算机系统

CompactPCI(简称CPCI)总线规范是由PICMG制定的,主要用于工业和嵌入式应用,在电气、逻辑和软件功能方面和PCI总线完全兼容,是当今最常用的的工业计算机总线标准之一。而工业控制计算机因为其性价比高,可靠性高,稳定性高,从而广泛地应用在工业控制领域。简要介绍了一种基于CPCI总线的工业控制计算机系统的设计与实现。     

基于LabVIEW的机电管理电源监测系统设计

针对某型机机电管理系统电源参数全过程综合监测分析能力弱、故障判断余度少等问题,设计了一种新型机电管理电源监测系统。利用工控计算机上的串行通讯板卡通过RS422A总线与机电管理计算机进行硬件联接,基于LabVIEW软件开发了监测程序界面。程序设计中,采用生产者-消费者循环架构进行数据的采集与处理,解决了大量数据传输的丢包问题;利用按钮事件将电源参数的监测数据发送到波形控件进行全过程显示分析;故障判断利用故障状态数据及波形数据综合判断,提高了故障监测的可靠性。通过实验测试,电源监测系统能够有效地完成参数全过程监测分析、能够准确可靠地进行故障判断。     

基于SoPC的智能429总线通信模块的设计与实现

针对传统429总线存在的数据收发效率低等问题,提出了基于SoPC的智能429总线通信模块的设计方法,采用Nios Ⅱ软核处理器作为处理核心,通过可编程逻辑实现429总线控制逻辑、数据收发及与PCI系统总线的数据通信等功能。该模块在PCI总线计算机系统中得到应用,能有效提高计算机系统对429总线数据的处理效率。     

基于CAN总线的分布式监测诊断技术研究

针对传统设备故障诊断技术难以满足分散且复杂系统的问题求解和实时性故障诊断的要求,将分布式人工智能与现场总线技术相结合,利用计算机能快速有效提取故障信号的特征,提出基于CAN总线的分布式监测诊断系统,并分析了该系统的组成原理、功能结构和实现方法.在通讯协议的设计上,根据CAN总线的特点,设计了一套相对完整的通讯协议,提高了数据传输过程的可靠性,准确性和快速性.     

总线式电路板自动故障诊断系统

针对一种以单片机为核心构成的船舶机舱监控系统,采用VXI线技术开发出其电路板的自动测试与故障诊断系统,用于进行总线式电路板的测试与诊断维修.阐述了系统的设计思想和总体方案,软件开发采用了数据库编程技术,系统具有扩展灵活、软件功能强等优点.     

编码器自动监测与故障诊断系统的研究与实现

文中介绍了某大型机电设备编码器的实时监测与故障诊断系统的设计工作.系统采用在线和离线两种工作方式,实现了接触式编码器的监测和诊断.系统硬件主要电路板基于PC104总线结构,18路I/O通道(9路输入,9路输出)完成9位编码器的检测和诊断.系统软件界面友好,巧妙地实现了格雷码与角度值的转换.本系统对其他编码器自动监测和故障诊断系统具有重要的借鉴意义.     

基于CPCI与LPC总线的主板BIT设计

为提高CPCI计算机设备的可靠性,准确地定位故障,减少设备的维修时间,在原计算机主板的基础上,提出了基于CPCI总线及LPC总线的故障检测卡。以故障检测和定位为目标,兼顾设备的扩展性和易用性,建立以CPLD为控制芯片,采用VHDL硬件描述语言,实现对计算机主板进行故障检测和定位的功能卡。详细介绍了BIT(built in test)卡的原理和软、硬件设计,并给出了仿真结果。仿真实验结果表明,整个设计安全可靠,移植性好,可为计算机的主板设计提供参考。