基于FPGA与DDR2 SDRAM的大容量异步FIFO缓存设计

为了满足高速实时数据采集系统对所采集海量数据进行缓存的要求,通过研究FIFO的基本工作原理,利用FPGA和DDR2 SDRAM设计了一种高速大容量异步FIFO。使用Xilinx提供的存储器接口生成器(MIG)实现FPGA与DDR2的存储器接口,并结合片上FIFO和相应的控制模块完成FIFO的基本框架结构。详细介绍了各个组成模块的功能和原理,并设计了专门的测试模块。     

机载远程智能接口数据集中器研究与实现

文章研究目的是研究新一代飞机机载计算机中具有通用化、标准化的远程智能接口数据集中器,以满足新一代飞机综合化航空电子系统要求;文章首先描述了远程智能接口数据集中器功能原理,然后重点介绍了AFDX网络通信、高速模拟信号采集、小信号处理、大功率控制、接口控制软件设计等远程智能接口关键技术,最后给出远程智能接口数据集中器具体实现;机载远程智能接口数据集中器已经在新一代飞机综合航电系统通过系统验证,试验结果证明远程智能接口数据集中器实现了各种传感器信息就近采集、及时进行数据转换和驱动输出控制的功能要求.     

基于FC网络上的机载分布式系统设计

机载分布式操作系统是新一代航电系统支持平台机载计算机系统的重点，其设计影响到新一代综合航电系统的性能和成本。该文分析了机载分布式操作系统的特点及性能，提出了三层栈结构的软件设计思想。通过标准接口(物理接口和逻辑接口)使得层与层、模块与模块之间得以分离，实现了功能模块化、软硬件隔离性、软件的再利用性、可剪裁性和易维护性，以适应航空电子系统任务能力的新需求。     

综合航电开放式软件设计技术

综合航电开放式软件设计技术是新一代航电系统支持平台机载实时容错分布式计算机系统的重点,它的设计直接或间接地关系到新一代综合航电系统的性能和成本.针对先进综合航电系统的特点、性能要求,对目前机载计算机软件系统存在的可靠性、安全性低,不易移植,成本高,层次分割不清晰,功能独立性差,对系统容错支持能力弱等缺陷,提出了"三层栈结构"的软件设计新思想,通过标准接口(物理接口和逻辑接口)使得层与层,模块与模块之间得以分开,实现了功能模块化、软硬件隔离性、软件的再利用性、可剪裁性、易维护性,以适应不断增长的航空电子系统任务能力需求,为新一代航电系统支持平台机载实时容错分布式计算机系统的开发、研制提供了可靠的保证.     

USB3.0接口在数据存储系统中的应用

目前存储器需存储的数据量越来越大,高速数据传输系统的需求变得极为迫切;为实现海量数据的高速稳定传输,并同时具有便携性及兼容性等特征,介绍了一种以FPGA为控制核心,DDR2 SDRAM为高速大容量缓存,USB3.0接口作为记录器与计算机进行数据通信接口的高速数据传输系统,通过模块硬件电路及软件协议实现了数据的高可靠性稳定传输,解决了大容量存储器和计算机之间的数据传输速度瓶颈;经长期试验证明:该接口传输速度可稳定达到150M/s,且数据可靠无误,满足任务设计要求.     

基于DDR SDRAM的高速数据采集系统的设计

采用DDR SDRAM作为被采集数据的存储体,研究了DDR SDRAM在高速数据采集系统中的应用,分析了DDR SDRAM的工作模式,给出了一种基于DDR SDRAM的高速数据采集系统的设计框图,研究了高速、大容量存储体的设计方案.结合高速数据采集系统的设计要求,重点研究了一种DDR SDRAM控制器的FPGA实现方法,简要介绍了控制器设计中各个模块的功能,最后给出了读/写控制模块对DDR SDRAM的读操作仿真时序图.     

机载千兆网络数据记录器设计与实现

为了满足对新一代网络化机载测试系统输出的海量高速网络化测试数据记录的需要,设计并实现了一种基于COMe主控模块和工业级通用固态硬盘的机载千兆网络数据记录器;该记录器使用集成有英特尔处理器、板载DDR3内存和FLASH存储器的COMe主控模块,可进行IRIGB-AC时间码授时的底板和作为数据存贮介质的固态硬盘构成硬件系统平台,并采用Linux嵌入式操作系统和优化的数据存贮算法程序,完成了一路千兆机载测试网络数据流的接收、打包和记录;试验室和飞机上大量实验结果表明该记录器工作性能稳定,无误码和丢包现象,可以大量应用在使用环境复杂的飞机网络化机载测试系统中。     

多路读写的SDRAM接口设计

介绍SDRAM的主要控制信号和基本命令时序,提出一种应用于解复用的支持多路读写的SDRAM接口设计,为需要大容量存储器的电路设计提供了新思路。     

基于XPLD的便携式数字显微镜设计

分析了目前市面上常见的数字显微镜设计方案的利弊,提出在嵌入式平台上设计数字显微镜具有成本和性能优势。详细阐述了利用XPLD芯片配合大容量的DDR SDRAM实现数字显微镜的方案。具体分析了设计中通过定制DDR控制器解决大容量存储器和建立随机存储缓冲区的方法。     

高速数据采集系统中SDRAM控制器的设计

SDRAM作为大容量和高速的动态存储器,在高速数据采集系统中具有很大的应用价值,本文介绍了SDRAM的体系结构和工作原理,用Verilog HDL设计并在CPLD上实现了SDRAM接口控制器,实现高速数据采集系统中的大容量缓存.     

先进飞机自动配电系统的设计基础研究

电气负载管理中心是实现航空电气负载控制和管理自动化的重要组成部分,其主要任务是通过机载总线和供电系统处理机交换控制和状态信息,以实现对先进飞机二次配电中心的分布式电力汇流条和固态功率控制器的监测与控制;文章根据电气负载管理中心的功能需求与VxWorks的内在需求,在硬件上进行模块设计,在软件上划分了应用任务并分配了任务优先级,此系统可以大大提高飞机配电系统的可靠性和可维护性.     

DDR2 SDRAM控制器在机载显控系统中的应用

飞机座舱显示系统是航电电子系统的重要组成部分,随着显示器和显示控制系统的高度集成,传统的SDRAM和DDRSDRAM已经无法满足显示所需的大容量存储空间和高速率的读写。本文提出一种基于FPGA的DDR2 SDRAM的设计方法,在速率、存储量和带宽等方面满足了机舱显示系统的要求,同时该设计在模块化的基础上解决了DDR2 SDRAM控制器所面临的读写时序复杂、参数繁多等问题,可移植性比较强。     

一种基于FPGA的存储器模块测试系统设计

存储器模块测试对于航空电子综合系统的可靠性至关重要,设计了一种基于FPGA实现的高速存储器测试系统,由基于March-B存储器测试算法的波形产生器、SDRAM控制器和串行口控制器等组成;采用Altera EP1C6-6芯片进行实现,综合与布局布线结果显示波形发生器的运行频率高达266.7MHz,逻辑占用率68%;使用C++语言开发了上层控制软件与用户界面,在实验中采用故障注入方式模拟存储器模块出错情况;结果显示设计的存储器模块测试系统达到了设计要求;实验结果显示该系统能够测试多种LocalBus总线协议兼容的存储器模块,并且能够覆盖多种典型存储器故障。     

基于FPGA的一种存储器字节访问方法

计算机系统普遍采用较宽的存储器总线结构以提高吞吐率,这导致了以字节为基本单位读写数据的不便。通过对主流SDRAM存储器的访问机制的分析,为SDRAM存储控制器设计了一种数据自动对齐方案,该方案能够根据输入的字节地址和数据自动产生所需的存储器控制信号,并将数据对齐到正确的字节位置。详细阐述了生成地址、字节控制信号以及进行字节对齐的原理与方法,并在FPGA芯片上实现。与基于Cache以及基于两次存储器读写操作的方案相比较,新方案占用硬件资源更少,存储器带宽利用率更高。     

一种新型机电系统综合管理计算机设计方法

通过对以往机电系统监控和管理计算机的分析研究,根据飞机机电系统综合管理的需求,设计并实现了一种新型体系结构的机载机电系统综合管理计算机系统.介绍了该计算机系统的主要功能、技术特点、硬件和软件设计.该计算机系统解决了复杂机电系统的数据融合和综合管理,已成功应用于工程实践中.     

基于USB端口的大容量存储器的设计

针对基于USB端口的大容量存储器设计的难点,即大容量数据存储和USB通信的要求,文章提出了一种采用C8051F021单片机与USB接口连接的大容量存储器的设计方案,详细介绍了该存储器的软硬件设计,阐述了USB数据通信的固件设计方法,并给出了主循环程序流程图。基于USB端口的大容量存储器的设计方案为USB接口的开放应用提供了一种新的解决途径。     

机载分布式机电系统的容错和重构

分布式机电系统是未来飞机发展的趋势,通过分布式系统,可以有效地提高飞机机电系统的控制和管理水平,减少电气设备的数量,减轻飞机的重量。利用分布式容错技术、高可靠性航空电子总线技术,对机载分布式机电系统进行了研究和设计,并重点讨论了该系统的组成结构、工作原理、容错与重构机制和执行软件。     

串行通信转网络通信数据模块存储系统的硬件设计

在自动化控制及其他民用设备、工业控制如电力设备系统等领域,众多设备的对外通讯接口仍然是低速串口;但低速串口有其固有的缺点:无法集中、全面、准确而实时地监控数据;文章介绍的基于微处理器SEP3203串行通信转网络通信的硬件设计方法,它可以变传统的串口通讯为网络通讯,实现串口设备的快速联网;串行通信转网络通信数据模块中的存储器系统设计的好坏是关系到整个系统的设计成败,因此文章首先介绍了串行通信转网络通信模块的硬件设计,然后分析了存储系统的两种常用的存储器NORFLASH和SDRAM的特点,给出了以国内自主设计的SEP3203嵌入式芯片开发的存储系统电路和运用数据闪存AT45DB161B芯片进行外扩存储容量的电路原理图,最后经过测试,该系统达到了设计的要求,实现了通信数据转换的目的。     

天气雷达中频数据采集系统设计

对雷达中频回波数据的高速采集与传输,需要解决两个方面的问题,一是A/D满足大动态范围,二是大容量缓存与高速传输.本文针对天气雷达60MHz中频信号,通过应用A/D欠采样技术、数字直接合成采样时钟、以动态存储器(SDRAM)为大容量缓存、64位PCI总线为高速传输,实现了中频数据采集和传输;文中详细介绍了这些关键技术的设计.本文最后A/D性能测试及采集数据的回波强度分析结果表明了方案的可行性.