基于RMAP_IP核的PCIe-SpaceWire接口卡的研究与实现

针对SpaceWire数据通信的特点,提出一种实现SpaceWire接口卡的方法.通过对SpaceWire总线技术和PCIe总线技术的研究,提出以RMAP_ IP核为基础,利用PCIe实现SpaceWire节点设备与星载主机的通信.重点介绍了SpaceWire接口卡硬件设计的方案,同时自主研制了驱动程序与应用程序对该方法进行了验证.实验表明:该接口卡具有设计简单、尺寸小、应用范围广,以及低功耗等特点,可以实现SpaceWire设备和上位机进行通信的功能,并可用来对SpaceWire网络通信状况进行实时监测.     

一种基于流水线的SpaceWire路由器研究

SpaceWire路由器是面向Spacewire总线网路互联的设计,它解决了SpaceWire总线只能点对点连接的问题,并提供了通用标准接口和规范进行SpaceWire网络的建立.提出了一种基于流水线技术的SpaceWire路由器,它是利用FP-GA设计来实现无阻塞的交换矩阵,并且利用流水线原理提高系统的并行工作速度,以提高SpaceWire路由器的交换速度.目前经过验证的速度已达200 Mb/s.且正在不断改进中.     

高置信度SpaceWire总线误码率测试方法研究与分析北大核心CSCD

从影响SpaceWire总线传输误码率的因素出发,分析了传输介质、器件、系统干扰、通道串扰及单粒子瞬态等因素对SpaceWire总线传输误码率的影响机理.针对航天型号系统中SpaceWire总线误码率测试无高置信度、统一的测试方法,通过引入SpaceWire总线误码率置信度概念,提出了一种SpaceWire总线器件误码率测试方法,可以实现高置信度的误码率测试,对于SpaceWire总线在航天型号中的应用具有重要的指导意义.     

高速SpaceWire路由器的设计研究

SpaceWire是由欧航局所提出的高速高可靠性的航空总线标准。首先论述了基于SpaceWire标准的航空总线路由器IP核的设计与实现。SpaceWire路由器由SpaceWire接口和SpaceWire路由开关组成,文中分别介绍了这两部份的设计,并对SpaceWire路由开关的设计提出了新的架构,最后的实验结果说明了所设计的8端路由器的速度达到了 200Mb／s。     

面向星载数据管理系统的SpaceWire总线仿真系统开发

本文介绍并分析了日本的X射线天文卫星ASTRO-H中SpaceWire的应用模式,然后结合我国星载数据管理系统建立了SpaceWire总线应用的仿真系统,模拟星载管理单元与设备以及设备与设备间的数据通信,实现了对系统综合数据业务的统一管理,对在轨数据系统实施自主管理和冗余容错管理奠定了技术基础.     

基于SpaceWire总线的网络图像传输演示系统的设计

基于SpaceWire总线技术设计是由模拟综管设备、模拟相机设备、模拟数传设备和SpaceWire路由器组成的网络图像传输演示系统.针对设备中采用的ARM+ FPGA架构,移植u-boot-2010.09和Linux-2.6.33作为设备软件架构的bootloader和嵌入式操作系统,阐述在Linux操作系统下FPGA设备驱动程序实现方法,编写基于MJPG-streamer视频服务器软件的SpaceWire网络服务程序,模拟了相机设备采集的图像通过SpaceWire网络传输到数据显示平台.     

基于CPCI接口的SpaceWire总线通讯模块设计

本文在对SpaceWire总线协议、SpaceWire节点的总体框架进行深入分析的基础上,设计了支持热插拔的基于CPCI接口的高速SpaceWire数据总线的节点通讯板卡的硬件系统,重点介绍了支持热插拔的CPCI接口电源电路分析、FPGA与PCI9056接口模块时序分析和在Windriver软件环境下的驱动程序的开发,为SpaceWire上位机底层驱动接口的开发以及今后SpaceWire总线在其它任务中的应用打下了良好的基础。     

SpaceWire总线网络实时传输性能研究

SpaceWire总线是专为空间应用设计的一种高速的星载总线标准,是当前和未来的空间任务数据处理系统的基本架构。然而对与SpaceWire总线网络实时性性能的研究仍不完备,无法保证总线用于可靠传输实时性要求高的关键控制信息。故提出一种基于虫洞路由网络传输建模的SpaceWire总线网络实时性性能分析计算方法。分析和仿真结果为实时传输的SpaceWire总线网络的设计提供了理论依据。     

基于虚拟信道的SpaceWire总线网络技术应用研究

针对卫星载荷数据传输特点及CCSDS AOS协议虚拟信道处理的具体应用,结合SpaceWire总线传输协议,提出了一种基于虚拟信道的SpaceWire总线网络传输策略,该策略面向载荷数据处理与传输需求,优化了数据处理过程,提高了SpaceWire总线网络传输效率;减少了系统存储、调度资源,提供了系统可靠性。     

基于虚拟信道的Space Wire总线网络技术应用研究

针对卫星载荷数据传输特点及CCSDSAOS协议虚拟信道处理的具体应用,结合SpaceWire总线传输协议,提出了一种基于虚拟信道的SpaceWire总线网络传输策略,该策略面向载荷数据处理与传输需求,优化了数据处理过程,提高了SpaceWire总线网络传输效率;减少了系统存储、调度资源,提供了系统可靠性。     

基于FPGA的异步LVDS过采样的研究和实现

针对LVDS接口,研究并实现了一种基于FPGA的LVDS过采样技术,重点对LVDS过采样技术中系统组成、ISERDESE2、时钟采样、数据恢复单元、时钟同步状态机等关键技术进行了描述,并基于Xilinx FPGA进行了验证,传输速率达到了1.25Gbps。文章的研究为基于FPGA实现系统之间的高速互连具有一定的工程参考价值。     

基于同轴与光纤结合的2km数据传输的设计

若采用没有信号调节功能的LVDS芯片与设有驱动器预加重功能和接收器均衡功能的LVDS集成电路构成系统传输数据,电缆的长度便可最多到数百米。但这些系统想要进行数十公里长距离的数据传送,便应将LVDS信号经过光模块转成光信号来传输,并将之与LVDS系统一起搭配使用。采用DS92LV1023和DS92LV1224型号的LVDS芯片与驱动芯片CLC006和CLC014相互配合构成LVDS系统,再与光模块构成一个大系统便能够传输数十公里的距离。该系统已投入使用,其性能可靠、稳定、支持。     

一种支持QoS特性的SpaceFibre接口设计与实现

为了满足航天星载系统中音视频、图像等多样化、复杂化业务数据的无冲突高速传输,以及满足控制信息的实时处理,并实现星载系统SpaceWire-SpaceFibre网络构建,提出了一种支持服务质量(QoS)特性的SpaceFibre接口设计与实现方案。该SpaceFibre接口支持SpaceFibre协议和SpaceWire包层协议,支持带宽预留、优先级和时隙调度QoS机制配置,支持64个时隙和系统时隙同步更新,可同时支持4种业务数据的无冲突和确定性传输,带宽利用率达90%以上。     

一种提高FPGA片间通信稳定性的校验协议研究

随着FPGA（Field Programmable Gate Array）在大型系统中得到越来越广泛的应用,单片FPGA往往难以胜任全部工作,多片FPGA之间进行高速稳定通信成为了该领域的一个研究热点。为此设计了一种基于低压差分信号（low voltage differential signal,LVDS）可用于FPGA片间高速稳定通信的校验协议,该协议在常规LVDS通信的基础上进行多轮多路校验,以提高传输可靠性。基于该协议,搭建了一套由两片Xilinx 7系列FPGA构成的9通道LVDS通信测试系统。其中1个通道用于同步时钟,另外8通道用于校验和通信。经过长时间高低温测试,在保证单路传输速率达1.2 Gb/s的情况下,相对于常规LVDS通信,误码率大大降低。     

LVDS与高速PCB设计

LVDS(低压差分信号)标准ANSI/TIA/EIA-644-A-2001广泛应用于许多接口器件和一些ASIC及FPGA中.文中探讨了LVDS的特点及其PCB(印制电路板)设计,纠正了某些错误认识.应用传输线理论分析了单线阻抗、双线阻抗及LVDS差分阻抗计算方法,给出了计算单线阻抗和差分阻抗的公式,通过实际计算说明了差分阻抗与单线阻抗的区别,并给出了PCB布线时的几点建议.     

一种用于平板显示系统的LVDS接口驱动电路的设计

LVDS接口电路已成为平板显示系统信号传输的首选,被广泛应用于数字视频高速传输系统。本文设计了一个LVDS接口驱动电路,该驱动电路采用共模反馈环路使输出LVDS信号的共模电平稳定。在输入信号为800MHz情况下应用1stSilicon0.35μm CMOS混合信号工艺在Cadence Spectre环境下对驱动器电路进行了仿真,结果表明所设计的驱动电路各项技术参数完全符合LVDS标准。