本文關鍵詞：基于IEEE1394b數(shù)據(jù)光傳輸模塊研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,高速數(shù)據(jù)傳輸在航天軍事領域需求越來越廣泛,特別是基于武器系統(tǒng)或衛(wèi)星平臺的目標特征捕捉系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。IEEE1394b是一種實時性強、可靠性高、應用廣泛的高速串行總線,光傳輸技術具有良好的抗電磁干擾能力和傳輸距離長的優(yōu)勢,基于兩者優(yōu)勢實現(xiàn)基于IEEE1394b數(shù)據(jù)光傳輸技術,適應當前數(shù)據(jù)傳輸嵌入式、高速、長距離和高實時性需求,具有廣闊的應用前景。因此,本課題主要展開基于IEEE1394b數(shù)據(jù)光傳輸模塊研制的工作。本文首先對課題的技術指標展開詳細的需求分析,并完成總體硬件和軟件程序的方案設計。然后,模塊以FPGA為核心控制器,進行IEEE1394b數(shù)據(jù)光纖傳輸硬件關鍵技術研究,包括采用片上系統(tǒng)構建PCI總線控制器以實現(xiàn)IEEE1394b鏈路層接口控制,基于PSpice電路仿真實現(xiàn)IEEE1394b物理層電轉光匹配電路等。針對在不同嵌入式系統(tǒng)中可方便移植的IEEE1394b數(shù)據(jù)驅動程序開發(fā)需求,在FPGA軟核Nios II中實現(xiàn)基于描述符鏈表的DMA技術IEEE1394b數(shù)據(jù)驅動開發(fā)。同時,為了方便的實現(xiàn)所設計的模塊功能測試與數(shù)據(jù)分析,完成基于Lab Windows/CVI的上位機應用程序開發(fā)。課題在實現(xiàn)IEEE1394b數(shù)據(jù)光傳輸基礎上,為解決IEEE1394b總線不能進入光纖路由器組網(wǎng)的拓撲結構局限性,實現(xiàn)IEEE1394b協(xié)議到FC協(xié)議映射的IP核開發(fā),同時也實現(xiàn)IEEE1394b總線與光纖通道總線的互連。最后根據(jù)課題模塊的功能提出了合理的測試方案,對課題模塊硬件和軟件功能進行測試驗證。測試和驗證結果表明,本課題研制的基于IEEE1394b數(shù)據(jù)光傳輸模塊各部分硬件和軟件程序之間可以正常的工作,各項功能滿足設計任務的需求。
【關鍵詞】：IEEE1394b 光纖 映射 光纖通道
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP336
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究目的和意義9-10
• 1.2 IEEE1394 概述及相關技術研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 IEEE1394 概述10-11
• 1.2.2 IEEE1394 總線技術國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 IEEE1394 總線技術國內研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 光纖通道概述15
• 1.4 本文的研究內容與結構15-17
• 第2章 模塊總體方案設計17-23
• 2.1 設計需求分析17-19
• 2.1.1 主要功能和技術指標17-18
• 2.1.2 需求分析18-19
• 2.2 總體方案設計19-22
• 2.2.1 硬件方案20
• 2.2.2 軟件方案20-22
• 2.3 本章小結22-23
• 第3章 硬件關鍵技術研究23-51
• 3.1 硬件功能概述23-24
• 3.2 基于Pspice的光電匹配電路仿真24-28
• 3.2.1 光模塊接口設計24-25
• 3.2.2 匹配電路設計25-26
• 3.2.3 PSpice電路仿真26-28
• 3.3 基于片上系統(tǒng)的PCI總線控制器設計28-35
• 3.3.1 PCI總線控制器設計28-32
• 3.3.2 PCI總線控制器與設備間數(shù)據(jù)傳輸方法32-34
• 3.3.3 片上系統(tǒng)的PCI總線的母板環(huán)境設計34-35
• 3.4 IEEE1394b映射光纖通道IP核設計35-42
• 3.4.1 協(xié)議映射原理35-37
• 3.4.2 映射邏輯實現(xiàn)37-38
• 3.4.3 組幀發(fā)送邏輯38-40
• 3.4.4 接收拆分邏輯40-42
• 3.5 其它硬件設計技術42-50
• 3.5.1 IEEE1394b鏈路層和物理層電路42-45
• 3.5.2 存儲單元邏輯開發(fā)45-47
• 3.5.3 高速串行數(shù)據(jù)接口設計47-49
• 3.5.4 PCB設計注意事項49-50
• 3.6 本章小結50-51
• 第4章 軟件設計51-67
• 4.1 軟件功能概述51
• 4.2 基于軟核Nios II的IEEE1394b驅動程序設計51-60
• 4.2.1 IEEE1394b驅動程序流程52-54
• 4.2.2 IEEE1394b鏈路層初始化程序54-56
• 4.2.3 描述符鏈表填充程序56-58
• 4.2.4 DMA寄存器控制程序58-60
• 4.3 應用程序設計60-66
• 4.3.1 應用程序流程60-63
• 4.3.2 命令參數(shù)模塊63-64
• 4.3.3 原始數(shù)據(jù)模塊64
• 4.3.4 數(shù)據(jù)存儲模塊64-65
• 4.3.5 數(shù)據(jù)分析模塊65-66
• 4.4 本章小結66-67
• 第5章 功能測試與分析67-80
• 5.1 測試環(huán)境67-68
• 5.2 測試方案68-70
• 5.2.1 嵌入式IEEE1394b光纖通訊測試方案68-69
• 5.2.2 IEEE1394b映射光纖通道協(xié)議IP核測試69-70
• 5.3 嵌入式IEEE1394b光纖通訊測試結果分析70-76
• 5.3.1 基本功能測試步驟及結果分析70-73
• 5.3.2 速率測試步驟及結果分析73-75
• 5.3.3 誤碼率測試步驟及結果分析75
• 5.3.4 傳輸長度測試步驟及結果分析75-76
• 5.4 IEEE1394b映射光纖通道協(xié)議測試結果分析76-79
• 5.4.1 基本功能測試76-78
• 5.4.2 映射延時測試78-79
• 5.5 功能測試總結79
• 5.6 本章小結79-80
• 結論80-81
• 參考文獻81-86
• 附錄86-87
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果87-89
• 致謝89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳孟杰;于海勛;;光纖通道8B/10B編解碼模塊設計[J];電子測量技術;2007年05期

2 潘江江;張f^;楊明;;IEEE1394光總線在車輛通訊系統(tǒng)中的應用[J];電子測量技術;2011年03期

3 劉鑫;陸文娟;;光纖通道在航空電子環(huán)境的應用及關鍵技術研究[J];光通信技術;2006年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 徐松良;IEEE 1394物理層IP核的設計[D];天津大學;2007年

2 張偉;基于IEEE 1394總線數(shù)控系統(tǒng)實時通信的DMA方式實現(xiàn)[D];上海交通大學;2009年

  本文關鍵詞：基于IEEE1394b數(shù)據(jù)光傳輸模塊研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：352031