基于FPGA的雙核導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2018-06-16 02:14
本文選題:嵌入式導(dǎo)航計(jì)算機(jī) + 雙核 ; 參考:《哈爾濱工程大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:近年來,隨著城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展,航空領(lǐng)域的不斷進(jìn)步,導(dǎo)航系統(tǒng)在人們的日常生活中顯得越發(fā)重要。國(guó)內(nèi)目前對(duì)于導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是采用主從式結(jié)構(gòu),即采用兩片或者更多片的微處理器,分別負(fù)責(zé)導(dǎo)航傳感器的數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算。這種設(shè)計(jì)一般是可行的,,且能達(dá)到使用的要求,但在對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)有嚴(yán)格的成本、體積和功耗限制時(shí),往往這種系統(tǒng)就無法滿足要求,該結(jié)構(gòu)靈活性較差,并且多處理器之間的通信也是該結(jié)構(gòu)的一個(gè)瓶頸。而且這種結(jié)構(gòu)也隨著FPGA可內(nèi)嵌多處理器內(nèi)核技術(shù)的發(fā)展而顯得有些冗余。 多處理器系統(tǒng)具有優(yōu)化性能的優(yōu)點(diǎn),但幾乎總是以極大的增加系統(tǒng)軟件和硬件的復(fù)雜度為代價(jià)。于是在實(shí)時(shí)性嵌入式系統(tǒng)中,在一片處理器上使用多核技術(shù)來實(shí)現(xiàn)不同的任務(wù)和功能的方案獲得了廣泛的認(rèn)可。Altera公司生產(chǎn)的FPGA器件為開發(fā)非對(duì)稱的嵌入式多處理器系統(tǒng)提供了理想平臺(tái),因?yàn)橥ㄟ^使用SOPC Builder工具易修正性和良好的協(xié)調(diào)硬件等特性可以為設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)提供最佳的系統(tǒng)性能,而且Altera公司在FPGA器件尺寸上的改進(jìn)使在單片上嵌入多Nios II處理器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為可能。并且,有了像SOPC Builder這樣高性能的集成工具,可以針對(duì)不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速的設(shè)計(jì)、建立和評(píng)估。 這種選用一片F(xiàn)PGA處理器,采用SOPC設(shè)計(jì)的方法,并植入兩個(gè)嵌入式處理器內(nèi)核的設(shè)計(jì)方案,改變了當(dāng)前主導(dǎo)的利用DSP+FPGA進(jìn)行導(dǎo)航計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的思想,且縱觀當(dāng)前的發(fā)展局勢(shì),F(xiàn)PGA與DSP之間的差距也正在逐漸縮小。特定FPGA還具有超越DSP的優(yōu)勢(shì)。可定制性和軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)模式更恰當(dāng)?shù)剡m應(yīng)了捷連導(dǎo)航系統(tǒng)的外圍接口的設(shè)計(jì)與復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。因此,基于FPGA的雙核導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是將來導(dǎo)航系統(tǒng)領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì)。
[Abstract]:In recent years , with the rapid development of urbanization and the continuous progress of the aviation field , the navigation system is more and more important in the daily life of people . At present , the design of the navigation system mainly adopts a master - slave structure , that is , two or more microprocessors are adopted to solve the data acquisition and navigation data of the navigation sensor .
The multi - processor system has the advantages of optimizing performance , but almost always at the cost of greatly increasing the complexity of the system software and hardware . In the real - time embedded system , the multi - core technology is used to realize different tasks and functions . The FPGA device produced by Altera is an ideal platform for developing asymmetric embedded multiprocessor system .
In this paper , an FPGA processor is selected and the design of two embedded processor cores is adopted , and the current development situation is changed . The gap between the FPGA and the DSP is gradually reduced . The specific FPGA also has the advantages of beyond the DSP . The design mode of the dual - core navigation computer based on FPGA is more suitable for the design and the complex data processing of the peripheral interface of the attached navigation system . Therefore , the system design of the dual - core navigation computer based on FPGA is an important development trend in the field of navigation system .
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TP338;TN966
【參考文獻(xiàn)】
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3 楊梟;光纖陀螺捷聯(lián)導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年
4 徐勝;雙CPU結(jié)構(gòu)捷聯(lián)導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年
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本文編號(hào):2024762
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