本文關(guān)鍵詞：一體化信息處理平臺總線架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：未來的信息化戰(zhàn)爭是空天地一體化的協(xié)同作戰(zhàn)。一體化信息處理平臺是空天地一體化飛行器的通用機(jī)載航空電子系統(tǒng),需要支持硬件和軟件重構(gòu)以承載偵察、干擾、探測、通信、攻擊等多功能多任務(wù)。這對該平臺的數(shù)據(jù)處理能力等性能提出了更高的要求。總線系統(tǒng)的性能對航電系統(tǒng)的整體性能有著舉足輕重的影響。數(shù)據(jù)傳輸速率是航電總線最關(guān)鍵的性能指標(biāo)。一體化信息處理平臺要求總線系統(tǒng)為子系統(tǒng)內(nèi)部各模塊提供吉比特級別高速數(shù)據(jù)互聯(lián),為子系統(tǒng)之間提供百兆比特級別高速數(shù)據(jù)互聯(lián)。此外還要滿足高可靠、高實時、低成本等性能特點。傳統(tǒng)的航空電子系統(tǒng)所使用的成熟的ARINC429、MIL-STD-1553B、VME等總線無法滿足其性能要求。因此需要為一體化信息處理平臺設(shè)計一種新的總線系統(tǒng)。論文依托教研室的無人飛行器信息系統(tǒng)一體化技術(shù)研究項目,設(shè)計和實現(xiàn)一體化信息處理平臺總線系統(tǒng)。首先根據(jù)設(shè)計目標(biāo)以及可靠、實時、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計原則制定OpenVPX和AFDX作為內(nèi)外總線的兩級復(fù)合總線架構(gòu)整體方案,其中Open VPX作為內(nèi)總線滿足一體化信息處理平臺子系統(tǒng)內(nèi)部各個模塊之間吉比特級別互聯(lián)需求,AFDX網(wǎng)絡(luò)作為外總線滿足子系統(tǒng)之間百兆比特級別互聯(lián)需求。然后分別詳細(xì)設(shè)計OpenVPX和AFDX雙冗余網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�。其中Open VPX總線拓?fù)涞脑O(shè)計在已有規(guī)范的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。其創(chuàng)新點包括增加擴(kuò)展平面,為高速數(shù)據(jù)流水處理提供支撐;將交換管理槽位一分為二,以平衡接口數(shù)量過多和體積受限的矛盾;在功能冗余的基礎(chǔ)上增加數(shù)據(jù)通道冗余,提高可靠性。接下來實現(xiàn)總線系統(tǒng)的主要硬件模塊,包括Open VPX背板,總線系統(tǒng)主控板、VPX交換板等電路模塊。驅(qū)動程序是應(yīng)用進(jìn)程調(diào)用總線功能的接口,所以接下來在硬件電路的基礎(chǔ)上,使用分層的軟件設(shè)計思想,實現(xiàn)基于Vx Works操作系統(tǒng)和P2041嵌入式微處理器的總線驅(qū)動程序,包括AFDX板卡驅(qū)動和SATA控制器驅(qū)動。為了提高系統(tǒng)的實時性,這些驅(qū)動的底層數(shù)據(jù)收發(fā)使用事件觸發(fā)中斷和DMA技術(shù)實現(xiàn)。論文最后測試總線系統(tǒng)的實現(xiàn)效果。首先加載編寫的單片機(jī)初始化程序、復(fù)位配置字和系統(tǒng)鏡像,成功實現(xiàn)了總線系統(tǒng)主控板的啟動。然后編寫數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用分別測試Open VPX總線和AFDX總線的數(shù)據(jù)傳輸速率,最后測試總線的整體性能。實驗結(jié)果表明總線系統(tǒng)性能達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：一體化信息處理平臺 總線 Open VPX AFDX Vx Works P2041
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP336
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新13
• 1.4 論文主要內(nèi)容13-15
• 第二章 一體化總線架構(gòu)設(shè)計15-26
• 2.1 設(shè)計目標(biāo)15
• 2.2 整體方案設(shè)計15-16
• 2.3 內(nèi)總線設(shè)計16-22
• 2.3.1 Open VPX總線規(guī)范17-18
• 2.3.2 Open VPX總線拓?fù)湓O(shè)計18-22
• 2.4 外總線設(shè)計22-25
• 2.3.1 AFDX網(wǎng)絡(luò)規(guī)范22-24
• 2.3.2 AFDX雙冗余網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 一體化總線硬件實現(xiàn)26-51
• 3.1 OpenVPX背板電路實現(xiàn)26-31
• 3.1.1 公共平面26-29
• 3.1.2 數(shù)據(jù)平面29-30
• 3.1.3 控制平面30-31
• 3.1.4 擴(kuò)展平面31
• 3.2 交換管理模塊實現(xiàn)31-49
• 3.2.1 主控板硬件實現(xiàn)32-48
• 3.2.2 交換板硬件設(shè)計48-49
• 3.3 本章小節(jié)49-51
• 第四章 一體化總線驅(qū)動實現(xiàn)51-70
• 4.1 VxWorks設(shè)備驅(qū)動框架51-53
• 4.2 AFDX網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動實現(xiàn)53-62
• 4.2.1 AFDX板卡板卡電路結(jié)構(gòu)及其接口分析53-55
• 4.2.2 AFDX板卡驅(qū)動實現(xiàn)55-62
• 4.2.2.1 驅(qū)動程序硬件層55-60
• 4.2.2.2 驅(qū)動程序端口層60-62
• 4.3 SATA總線驅(qū)動實現(xiàn)62-69
• 4.3.1 存儲板卡電路結(jié)構(gòu)及其接口分析62-64
• 4.3.2 存儲板卡驅(qū)動實現(xiàn)64-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第五章 系統(tǒng)測試70-79
• 5.1 主控板啟動70-72
• 5.2 OpenVPX總線測試72-74
• 5.3 AFDX總線測試74-76
• 5.4 總線聯(lián)合測試76-77
• 5.5 本章小結(jié)77-79
• 第六章 全文總結(jié)與展望79-81
• 6.1 全文總結(jié)79-80
• 6.2 后續(xù)工作展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果85-86

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4 楊蓉;我國首臺綜合信息處理平臺研制成功[J];高技術(shù)通訊;1996年12期

5 陳娟;;多媒體信息處理平臺的設(shè)計與建設(shè)[J];廣播與電視技術(shù);2014年04期

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1 楊建偉;楊俊;邢克飛;張傳勝;;一種可重構(gòu)的空間信息處理平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計[A];第七屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

2 高鵬;江杰;朱磊;李正君;張樹武;徐波;;面向內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)海量信息處理平臺和系統(tǒng)研究[A];全國網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會'2005論文集（下冊）[C];2005年

3 ;多語言信息處理平臺[A];中國中文信息學(xué)會第六次全國會員代表大會暨成立二十五周年學(xué)術(shù)會議中文信息處理重大成果匯報展資料匯編[C];2006年

4 唐曉剛;李長青;李昌明;;基于RSIC的多信息處理平臺研究[A];全國第二屆信號處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議�？痆C];2008年

5 陳正捷;何建;邢林春;郭英;;基于ARM系列芯片的以uclinux為操作系統(tǒng)的嵌入式信息處理平臺的設(shè)計與開發(fā)[A];中國航空學(xué)會信號與信息處理專業(yè)全國第八屆學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

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1 樊哲高;合肥：建設(shè)統(tǒng)一政務(wù)信息處理平臺[N];中國電子報;2008年

2 高璐;速遞信息處理平臺一期工程通過驗收[N];中國郵政報;2007年

3 本報記者 饒慧敏;信息處理平臺將信息轉(zhuǎn)變?yōu)樨敻籟N];中國國門時報;2004年

4 何書藏;中山局函件信息平臺通過省級鑒定[N];中國郵政報;2006年

5 通訊員 余文龍、周前進(jìn)、李堅 記者 夏斐;華中科大建成集群視頻信息處理平臺[N];光明日報;2003年

6 鄭艷萍;合肥市用“統(tǒng)一”筑就政務(wù)平臺新標(biāo)桿[N];大眾科技報;2006年

7 郭瑩;Autonomy掀知識管理潮[N];中國計算機(jī)報;2004年

8 謝;EMS信息平臺二期提前啟動[N];電腦商報;2008年

9 于苗苗;黑龍江聯(lián)通“城市通”萬事通[N];人民郵電;2005年

10 王計昌　本報特約通訊員　張富強(qiáng)　　;馬開城：巧手搭平臺[N];解放軍報;2004年

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1 李康林;昆侖能源綜合信息處理平臺設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2015年

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5 王波;基于Solaris下的綜合導(dǎo)航信息處理平臺的軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 張利宏;嵌入式蒙文信息處理平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2011年

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8 史鵬龍;軍網(wǎng)輿情監(jiān)測與信息處理平臺的開發(fā)研究[D];蘭州大學(xué);2012年

9 馬冬;星載信息處理平臺容錯技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

10 雷剛躍;基于Web服務(wù)的開放實驗室綜合信息處理平臺及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2005年

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本文編號：1023580