本文關(guān)鍵詞：面向船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 一體化 MIL-STD-1553B 光纖通道技術(shù) FPGA

【摘要】：隨著21世紀(jì)信息技術(shù)的高速發(fā)展,先進(jìn)理論與設(shè)備的層出不窮,航海技術(shù)迎來(lái)了重大的沖擊與挑戰(zhàn)。為了保障船舶航行安全,更多的航海電子設(shè)備得以應(yīng)用,船舶電子設(shè)備的復(fù)雜化,也使得船舶的信息與控制問(wèn)題越來(lái)越突出。船舶電子系統(tǒng)的一體化系統(tǒng),能夠有效地監(jiān)控船舶的各項(xiàng)信息,充分發(fā)揮各類(lèi)電子設(shè)備的功能,保障船舶航行的安全。面向船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為現(xiàn)代船舶的綜合化處理系統(tǒng),其研究已迫在眉睫。本課題針對(duì)上述問(wèn)題,分析國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的總線通信技術(shù),并與船舶的實(shí)際情況相結(jié)合,設(shè)計(jì)了船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),同時(shí)對(duì)船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)與驗(yàn)證,最后對(duì)船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.研究了船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案。從船用電子系統(tǒng)的一體化功能需求著手,分析常用的幾種數(shù)據(jù)總線技術(shù),然后結(jié)合MIL-STD-1553B協(xié)議和光纖通道技術(shù)各自的數(shù)據(jù)通信特點(diǎn),設(shè)計(jì)了船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案,并對(duì)其通信機(jī)制進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹與設(shè)計(jì)。2.研究了船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中光纖通道與MIL-STD-1553B總線的接口模塊,根據(jù)兩種協(xié)議各自的特性,自定義了專(zhuān)門(mén)的一體化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀,并在此基礎(chǔ)上對(duì)其中核心模塊——協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊,進(jìn)行了深入的研究與設(shè)計(jì),并對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)換過(guò)程中的關(guān)鍵功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)。3.研究了船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的信息采集與監(jiān)控子系統(tǒng),首先對(duì)子系統(tǒng)中涉及的MIL-STD-1553B總線技術(shù)進(jìn)行了大致的介紹,特別是對(duì)消息字進(jìn)行了詳細(xì)地介紹,并且將子系統(tǒng)分為信息采集與控制模塊、系統(tǒng)控制模塊和系統(tǒng)監(jiān)視器模塊三大模塊,并對(duì)其中信息采集與控制模塊、系統(tǒng)控制模塊進(jìn)行了詳細(xì)地研究與設(shè)計(jì)。4.研究在FPGA平臺(tái)上對(duì)船用電子系統(tǒng)的一體化系統(tǒng)各關(guān)鍵模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證。根據(jù)船用電子系統(tǒng)的一體化系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)的具體資源需求,對(duì)FPGA芯片進(jìn)行選型,然后對(duì)系統(tǒng)的總體邏輯設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹,同時(shí)對(duì)其中的關(guān)鍵模塊進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)并驗(yàn)證;然后根據(jù)船用電子系統(tǒng)的一體化系統(tǒng)功能目標(biāo),搭建實(shí)驗(yàn)室測(cè)試環(huán)境對(duì)一體化系統(tǒng)進(jìn)行功能測(cè)試和性能測(cè)試。本課題通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對(duì)船用電子系統(tǒng)的一體化中的關(guān)鍵功能目標(biāo)進(jìn)行分析,研究采用MIL-STD-1553B協(xié)議和光纖通道技術(shù)對(duì)船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)高帶寬與高速率的通信總線技術(shù),提高船舶的實(shí)時(shí)性,同時(shí)完成船舶的指揮與控制的一體化。本論文面向船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與設(shè)計(jì),與現(xiàn)有船舶一體化技術(shù)相比,功能上有很大的提高,可以為我國(guó)的航海業(yè)發(fā)展提供技術(shù)參考。
【關(guān)鍵詞】：一體化 MIL-STD-1553B 光纖通道技術(shù) FPGA
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U665.26
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文的主要內(nèi)容及工作17-19
• 第二章 船用電子系統(tǒng)的一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與設(shè)計(jì)19-35
• 2.1 一體化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目標(biāo)與功能需求19-22
• 2.1.1 船用電子設(shè)備19-20
• 2.1.2 一體化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目標(biāo)20-21
• 2.1.3 一體化網(wǎng)絡(luò)功能需求21
• 2.1.4 一體化網(wǎng)絡(luò)功能需求21-22
• 2.2 數(shù)據(jù)總線技術(shù)22-28
• 2.3 光纖通道協(xié)議28-32
• 2.3.1 光纖通道協(xié)議結(jié)構(gòu)28-29
• 2.3.2 光纖通道協(xié)議拓?fù)?/span>29-31
• 2.3.3 光纖通道協(xié)議服務(wù)31-32
• 2.4 一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案設(shè)計(jì)32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 一體化協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)35-58
• 3.1 一體化網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制35-39
• 3.2 一體化系統(tǒng)協(xié)議幀定義39-42
• 3.3 模塊功能需求分析42
• 3.4 協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊方案設(shè)計(jì)42-44
• 3.5 NT_P模塊設(shè)計(jì)44-55
• 3.5.1 FC網(wǎng)絡(luò)接.電路45-49
• 3.5.2 8B/10B編解碼模塊設(shè)計(jì)49-52
• 3.5.3 FC幀接收模塊設(shè)計(jì)52-54
• 3.5.4 FC幀發(fā)送模塊設(shè)計(jì)54-55
• 3.6 SW_P模塊設(shè)計(jì)55-56
• 3.7 BC_P模塊外圍電路設(shè)計(jì)56-57
• 3.8 本章小結(jié)57-58
• 第四章 船舶信息監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計(jì)58-72
• 4.1 船用 1553B總線58-59
• 4.2 船艙信息監(jiān)控子系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)59-60
• 4.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)60-71
• 4.3.1 1553B總線通訊機(jī)制60-63
• 4.3.2 系統(tǒng)控制模塊設(shè)計(jì)63-69
• 4.3.3 信息采集與控制模塊設(shè)計(jì)69-71
• 4.3.4 1553B接.電路71
• 4.4 本章小結(jié)71-72
• 第五章 一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試72-91
• 5.1 FPGA的設(shè)計(jì)方法72-74
• 5.1.1 FPGA的設(shè)計(jì)流程72-73
• 5.1.2 FPGA的開(kāi)發(fā)工具73
• 5.1.3 芯片選取與介紹73-74
• 5.2 一體化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能測(cè)試74-86
• 5.2.1 NC-NT-BC-RT模式功能測(cè)試75-84
• 5.2.2 RT-BC-NT-NC模式功能測(cè)試84-86
• 5.3 一體化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試86-90
• 5.4 測(cè)試總結(jié)90
• 5.5 本章小結(jié)90-91
• 第六章 總結(jié)與展望91-92
• 致謝92-93
• 參考文獻(xiàn)93-97
• 碩士期間取得的研究成果97-98

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 鄭學(xué)偉;景秀麗;;CAN網(wǎng)橋的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電大理工;2006年01期

2 馬貴斌;周?chē)?guó)奇;田珂;;軍用數(shù)據(jù)總線技術(shù)發(fā)展綜述[J];電光與控制;2010年06期

3 陳鋒;;基于FPGA的8B/10B編解碼設(shè)計(jì)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2010年05期

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本文編號(hào)：878039