CPCI-E總線增強(qiáng)型GJB289A/1553B模塊研制
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 00:53
1553B總線具有顯著的實(shí)時(shí)性、可靠性和安全性,在航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,我國(guó)引入了1553B規(guī)范并在此基礎(chǔ)之上制定了GJB289A標(biāo)準(zhǔn),這之后飛機(jī)、艦船、導(dǎo)彈等很多國(guó)防軍事領(lǐng)域的設(shè)備都采用了1553B總線進(jìn)行互聯(lián)。軍事應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω鞣N設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸和控制速度的要求越來(lái)越高,1553B總線傳輸速率除了標(biāo)準(zhǔn)的1Mbps還有了增強(qiáng)的4Mbps標(biāo)準(zhǔn)。目前自動(dòng)測(cè)試設(shè)備中,1553B板卡多是基于VXI、PCI或CPCI等測(cè)試總線,由于CPCI-E具有傳輸速率高、抗干擾好、性能可靠等優(yōu)點(diǎn),因此研制基于CPCI-E總線的1553B通訊模塊具有重要的應(yīng)用意義。本文在綜合分析目前對(duì)1553B測(cè)試的要求基礎(chǔ)上,研究1553B總線標(biāo)準(zhǔn),提出了一種兼容1Mbps和4Mbps標(biāo)準(zhǔn)的1553B通訊、具有大容量緩存和高速CPCI-E總線接口的增強(qiáng)型1553B測(cè)試模塊方案。采用高性能的TMS320DM642型號(hào)DSP作為主處理器,增強(qiáng)了數(shù)據(jù)處理能力;1Mbps1553B通訊接口在FPGA內(nèi)編寫(xiě)協(xié)議邏輯實(shí)現(xiàn),提高了設(shè)計(jì)的靈活性并降低了設(shè)計(jì)成本;高速4Mbps1553B通訊采用專用協(xié)議芯片,保證了傳輸?shù)目煽啃。模塊緩存采用...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的來(lái)源及研究目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 關(guān)鍵技術(shù)概況
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)
第2章 總體方案設(shè)計(jì)
2.1 主要技術(shù)指標(biāo)
2.2 1553B 總線技術(shù)研究
2.2.1 1553B 總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.2.2 1553B 總線數(shù)據(jù)編碼格式和數(shù)據(jù)格式
2.2.3 1553B 的消息傳輸方式
2.3 硬件設(shè)計(jì)方案
2.3.1 硬件總體方案框圖
2.3.2 1553B 通訊接口方案
2.3.3 主處理器方案
2.3.4 上位機(jī)接口方案
2.3.5 固態(tài)存儲(chǔ)器功能單元方案
2.4 軟件設(shè)計(jì)方案
2.5 本章小結(jié)
第3章 硬件設(shè)計(jì)
3.1 1553B 通訊單元設(shè)計(jì)
3.1.1 1Mbps 標(biāo)準(zhǔn)速率 1553B 單元
3.1.2 4Mbps 高速 1553B 單元
3.2 固態(tài)存儲(chǔ)器功能單元設(shè)計(jì)
3.2.1 硬件電路設(shè)計(jì)
3.2.2 DDR3 內(nèi)存基本結(jié)構(gòu)
3.2.3 DDR3 SDRAM 的工作狀態(tài)機(jī)
3.2.4 硬核 DDR3 控制接口
3.3 上位機(jī)接口單元設(shè)計(jì)
3.3.1 CPCI-E 規(guī)范
3.3.2 硬核 CPCI-E 控制接口
3.4 本章小結(jié)
第4章 軟件設(shè)計(jì)
4.1 DSP 控制程序
4.1.1 DSP 軟件功能需求
4.1.2 DSP 程序結(jié)構(gòu)和流程
4.1.3 1553B 的 BC、RT 及 MT 操作
4.2 上位機(jī)應(yīng)用程序
4.2.1 上位機(jī)軟件功能需求
4.2.2 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
4.2.3 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第5章 測(cè)試
5.1 測(cè)試平臺(tái)搭建
5.2 測(cè)試方法及結(jié)果
5.2.1 CPCI-E 接口和 DDR3 測(cè)試
5.2.2 1553B 通訊測(cè)試
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PCI接口的1553B總線控制軟件設(shè)計(jì)[J]. 吳云忠. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(24)
[2]Research on Key Technologies of Detecting 1553B Avionics Data Bus Network[J]. Dan-qiang CHEN,Guo-hua CAO,Jing-hua WANG,Hui-lin FAN. Defence Technology. 2013(03)
[3]基于CPCI總線的1553B通信板卡設(shè)計(jì)[J]. 張京. 兵工自動(dòng)化. 2013(06)
[4]基于FPGA的PXI Express接口設(shè)計(jì)[J]. 李紅杰,孟升衛(wèi),徐聰. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2013(01)
[5]1553B總線簡(jiǎn)介及其實(shí)現(xiàn)[J]. 徐貴賢. 通信技術(shù). 2011(05)
[6]CPCI-E與VPX總線標(biāo)準(zhǔn)的比較分析[J]. 張?zhí)炝?張思敏. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2009(07)
[7]基于PCI/CPCI接口的1553B總線模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊春英. 艦船電子工程. 2007(03)
[8]1553B總線協(xié)議IP核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 周密,金惠華,尚利宏,李化云. 電子器件. 2007(01)
[9]基于1553B總線的通信接口及其應(yīng)用[J]. 邢秀琴,姚竹亭. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(01)
[10]CompacatPCI Express體系結(jié)構(gòu)技術(shù)分析[J]. 屈濤. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2006(11)
碩士論文
[1]衛(wèi)星高速載荷數(shù)據(jù)模擬源的研制[D]. 朱雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]ATE可重構(gòu)儀器資源研制[D]. 劉森.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]LXI總線ATE測(cè)試信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備研制[D]. 張集慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]某型測(cè)試設(shè)備CPCI通訊模塊研制[D]. 蘇永新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[5]PXI Express外置控制器研制[D]. 宋慧娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]PCI總線智能GJB289A仿真卡研制[D]. 李世良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]VXI總線高速1553B通訊模塊研制[D]. 黃樹(shù)蔚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]高性能DDR3存儲(chǔ)控制器的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 萬(wàn)軼.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[9]PCI總線GJB289A仿真卡的研制[D]. 陳遠(yuǎn)洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[10]車(chē)載系統(tǒng)中MIL-STD-1553B總線接口的設(shè)計(jì)[D]. 裴培.南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3384343
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的來(lái)源及研究目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 關(guān)鍵技術(shù)概況
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)
第2章 總體方案設(shè)計(jì)
2.1 主要技術(shù)指標(biāo)
2.2 1553B 總線技術(shù)研究
2.2.1 1553B 總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.2.2 1553B 總線數(shù)據(jù)編碼格式和數(shù)據(jù)格式
2.2.3 1553B 的消息傳輸方式
2.3 硬件設(shè)計(jì)方案
2.3.1 硬件總體方案框圖
2.3.2 1553B 通訊接口方案
2.3.3 主處理器方案
2.3.4 上位機(jī)接口方案
2.3.5 固態(tài)存儲(chǔ)器功能單元方案
2.4 軟件設(shè)計(jì)方案
2.5 本章小結(jié)
第3章 硬件設(shè)計(jì)
3.1 1553B 通訊單元設(shè)計(jì)
3.1.1 1Mbps 標(biāo)準(zhǔn)速率 1553B 單元
3.1.2 4Mbps 高速 1553B 單元
3.2 固態(tài)存儲(chǔ)器功能單元設(shè)計(jì)
3.2.1 硬件電路設(shè)計(jì)
3.2.2 DDR3 內(nèi)存基本結(jié)構(gòu)
3.2.3 DDR3 SDRAM 的工作狀態(tài)機(jī)
3.2.4 硬核 DDR3 控制接口
3.3 上位機(jī)接口單元設(shè)計(jì)
3.3.1 CPCI-E 規(guī)范
3.3.2 硬核 CPCI-E 控制接口
3.4 本章小結(jié)
第4章 軟件設(shè)計(jì)
4.1 DSP 控制程序
4.1.1 DSP 軟件功能需求
4.1.2 DSP 程序結(jié)構(gòu)和流程
4.1.3 1553B 的 BC、RT 及 MT 操作
4.2 上位機(jī)應(yīng)用程序
4.2.1 上位機(jī)軟件功能需求
4.2.2 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
4.2.3 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第5章 測(cè)試
5.1 測(cè)試平臺(tái)搭建
5.2 測(cè)試方法及結(jié)果
5.2.1 CPCI-E 接口和 DDR3 測(cè)試
5.2.2 1553B 通訊測(cè)試
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PCI接口的1553B總線控制軟件設(shè)計(jì)[J]. 吳云忠. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(24)
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[4]基于FPGA的PXI Express接口設(shè)計(jì)[J]. 李紅杰,孟升衛(wèi),徐聰. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2013(01)
[5]1553B總線簡(jiǎn)介及其實(shí)現(xiàn)[J]. 徐貴賢. 通信技術(shù). 2011(05)
[6]CPCI-E與VPX總線標(biāo)準(zhǔn)的比較分析[J]. 張?zhí)炝?張思敏. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2009(07)
[7]基于PCI/CPCI接口的1553B總線模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊春英. 艦船電子工程. 2007(03)
[8]1553B總線協(xié)議IP核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 周密,金惠華,尚利宏,李化云. 電子器件. 2007(01)
[9]基于1553B總線的通信接口及其應(yīng)用[J]. 邢秀琴,姚竹亭. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(01)
[10]CompacatPCI Express體系結(jié)構(gòu)技術(shù)分析[J]. 屈濤. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2006(11)
碩士論文
[1]衛(wèi)星高速載荷數(shù)據(jù)模擬源的研制[D]. 朱雨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]ATE可重構(gòu)儀器資源研制[D]. 劉森.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]LXI總線ATE測(cè)試信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備研制[D]. 張集慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]某型測(cè)試設(shè)備CPCI通訊模塊研制[D]. 蘇永新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[5]PXI Express外置控制器研制[D]. 宋慧娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]PCI總線智能GJB289A仿真卡研制[D]. 李世良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]VXI總線高速1553B通訊模塊研制[D]. 黃樹(shù)蔚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]高性能DDR3存儲(chǔ)控制器的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 萬(wàn)軼.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[9]PCI總線GJB289A仿真卡的研制[D]. 陳遠(yuǎn)洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[10]車(chē)載系統(tǒng)中MIL-STD-1553B總線接口的設(shè)計(jì)[D]. 裴培.南京理工大學(xué) 2007
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