隨著航天航空測控技術(shù)的發(fā)展,工作在飛行器內(nèi)部的采編設(shè)備數(shù)量也隨著增加,導(dǎo)致測試電纜和連接器占據(jù)了大量空間,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線已經(jīng)無法滿足顯著提高的系統(tǒng)吞吐量。分析了目前數(shù)據(jù)采集設(shè)備的各項(xiàng)功能指標(biāo)后,并結(jié)合RS-485具有組網(wǎng)簡單、傳輸速度快、傳輸距離長、易于安裝等特性,本文提出一種基于RS-485總線網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)字采編系統(tǒng),以滿足目前數(shù)據(jù)總線小型化、高速化設(shè)計(jì)需求,對降低飛行器重量,精簡電纜有重要意義。數(shù)據(jù)總線技術(shù)普遍用于航天器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),本文首先分析了常見的總線技術(shù),然后針對項(xiàng)目涉及的技術(shù)要求搭建了基于RS-485總線網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)字采編系統(tǒng),規(guī)定了主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)子節(jié)點(diǎn)的查詢/響應(yīng)方式,設(shè)計(jì)了以FPGA為控制核心進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、編幀和打包轉(zhuǎn)發(fā)的總體方案。以標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化為設(shè)計(jì)原則,對采編系統(tǒng)進(jìn)行了功能劃分,提出了三種模塊:RS-485總線通訊模塊、以太網(wǎng)接口模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊。詳細(xì)介紹了每種模塊的實(shí)現(xiàn)原理,給出了硬件設(shè)計(jì)、FPGA設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果。通過在頂層設(shè)計(jì)中對各模塊的調(diào)用搭建了總線網(wǎng)絡(luò)采編系統(tǒng),包括主節(jié)點(diǎn)和31個(gè)采編子節(jié)點(diǎn)。制訂了總線通信協(xié)議,介紹了多路模擬量的采集和編幀格式,將子節(jié)... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 數(shù)據(jù)總線技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作和內(nèi)容安排
2 總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)需求分析
    2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    2.3 模塊化設(shè)計(jì)
        2.3.1 RS-485 總線通訊模塊
        2.3.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊
        2.3.3 千兆以太網(wǎng)接口模塊
        2.3.4 測試軟件模塊
    2.4 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 硬件系統(tǒng)總體概述
    3.2 FPGA控制模塊設(shè)計(jì)
    3.3 RS-485 總線接口設(shè)計(jì)
    3.4 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
    3.5 千兆以太網(wǎng)模塊
        3.5.1 以太網(wǎng)物理層模型
        3.5.2 千兆以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)
    3.6 系統(tǒng)供電模塊設(shè)計(jì)
    3.7 節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)
    3.8 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證
    4.1 A/D轉(zhuǎn)換模塊的軟件設(shè)計(jì)
        4.1.1 ADS1258 寄存器
        4.1.2 ADS1258 控制程序功能仿真
    4.2 RS-485 總線網(wǎng)絡(luò)通訊模塊的軟件設(shè)計(jì)
        4.2.1 總線網(wǎng)絡(luò)查詢/響應(yīng)模式設(shè)計(jì)
        4.2.2 RS-485 通信軟件仿真
    4.3 以太網(wǎng)模塊的軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 TCP/IP協(xié)議
        4.3.2 以太網(wǎng)控制模塊軟件設(shè)計(jì)
        4.3.3 以太網(wǎng)接口仿真
    4.4 通信協(xié)議設(shè)計(jì)
        4.4.1 RS-485 總線通信協(xié)議設(shè)計(jì)
        4.4.2 上位機(jī)通信協(xié)議設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)功能測試
    5.1 上位機(jī)軟件測試
        5.1.1 以太網(wǎng)通訊測試
        5.1.2 以太網(wǎng)傳輸性能測試
    5.2 基于RS-485 網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)字采編系統(tǒng)總體測試
        5.2.1 系統(tǒng)總體搭建
        5.2.2 系統(tǒng)通信功能測試
        5.2.3 采集功能測試
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)和展望
    6.1 所做工作的總結(jié)
    6.2 下一步工作建議與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3685233