本文針對數(shù)據(jù)采編記錄裝置進行設(shè)計,并對其關(guān)鍵技術(shù)進行研究。該裝置主要完成兩路LVDS圖像數(shù)據(jù)、PCM數(shù)據(jù)以及多通道模擬量數(shù)據(jù)的實時采編、緩存和存儲工作,在飛行試驗后的回收階段,利用北斗報文實時通信自身坐標位置,可實現(xiàn)裝置可靠性回收。結(jié)合相關(guān)性能指標和功能實現(xiàn)的不同,設(shè)計采用模塊化設(shè)計思想,以模擬量采集模塊、串行數(shù)據(jù)通信模塊、LVDS數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及定位通信模塊組成。裝置以FPGA為核心邏輯控制器,控制模擬開關(guān)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)多通道模擬數(shù)據(jù)的采樣;利用RS-422接口實現(xiàn)指令接收、狀態(tài)返回以及PCM數(shù)據(jù)的接收工作;采用LVDS接口實現(xiàn)2路圖像數(shù)據(jù)接收以及存儲數(shù)據(jù)的高速下傳,其中存儲數(shù)據(jù)回讀通過配置相關(guān)均衡器可增加數(shù)據(jù)的有效傳輸距離。本文重點對數(shù)據(jù)采集與融合編幀技術(shù)、北斗定位回收技術(shù)進行研究與論述。在數(shù)據(jù)采集與融合編幀技術(shù)方面,針對模擬量與數(shù)字量的不同特點分別進行采樣邏輯設(shè)計,在存儲數(shù)據(jù)回讀中,有效數(shù)和無效數(shù)相結(jié)合方式可提升長距離傳輸鏈路可靠性,對于各類型數(shù)據(jù)傳輸速度與處理速率不匹配的情況,提出了基于FIFO的多數(shù)據(jù)實時編幀與緩存方案,簡化了控制邏輯,并對其可靠性進行分析;在... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

采編記錄系統(tǒng)連接關(guān)系圖

中北大學學位論文7擬量信號接口、數(shù)據(jù)回讀接口、LVDS傳輸接口和用于PCM數(shù)據(jù)以及指令/狀態(tài)傳輸?shù)腞S422通信接口。主控制器FPGA是整體邏輯處理的核心，負責將實時數(shù)據(jù)進行編癥緩存打包、下傳以及數(shù)據(jù)回讀處理。采集單元接口關(guān)系圖2-2所示。圖2-2數(shù)據(jù)采集單元接口關(guān)系圖Fig.2-2Dataacquisitionunitinterfacediagram存儲記錄單元包括LVDS數(shù)據(jù)傳輸接口、RS422通信接口、定位信息接收接口以及北斗通信接口。結(jié)合LVDS傳輸和FLASH存儲芯片進行數(shù)據(jù)的有效存儲，并完成定位信息的處理和北斗報文的發(fā)送，此外還涉及響應讀數(shù)、記錄和擦除等指令并進行狀態(tài)返回。存儲記錄單元接口示意圖如圖2-3所示：

中北大學學位論文8圖2-3存儲記錄單元接口關(guān)系圖Fig.2-3Interfacediagramofstorageandrecordingunit由于裝置實現(xiàn)功能較多，各數(shù)據(jù)接口類型所對應的功能、硬件電路以及相關(guān)控制邏輯都相差很大，為了使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能實現(xiàn)最優(yōu)化，在兩大功能單元基礎(chǔ)之上，本文對數(shù)據(jù)采編記錄裝置進行模塊化設(shè)計。設(shè)計思路是將系統(tǒng)重要元素以功能進行劃分與組合，在硬件方面有利于PCB合理性布局的設(shè)計和集成度提升，同時也可以降低各模塊間的信號干擾；在軟件方面則可使邏輯處理更清晰，在保證了程序穩(wěn)定性的同時，也降低了設(shè)計難度，并對系統(tǒng)的靈活性有較大提升，各個模塊在調(diào)試成功后，也利于移植于其他類似應用當中。所以本文依據(jù)不同功能實現(xiàn)以及數(shù)據(jù)接口類型差異，將該數(shù)據(jù)采編記錄裝置分為五大模塊：模擬量采集模塊、LVDS數(shù)據(jù)傳輸模塊、串行數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及北斗數(shù)字報文通信模塊。下文將分別對五大模塊的關(guān)鍵電路設(shè)計和相關(guān)控制邏輯進行介紹。

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本文編號：3594110