隨著微波無源遙感載荷的發(fā)展,對載荷信息處理器的發(fā)展提出了多通道采樣、高速處理、高可靠性的要求。本文圍繞上述問題,開展深入研究,主要涉及多通道并行采樣技術(shù)、知識產(chǎn)權(quán)（Intellectual Property,IP）核技術(shù)和抗輻照設(shè)計這三個方面。本文主要內(nèi)容如下:（1）提出了多通道并行可程控遙感數(shù)據(jù)采集單元的設(shè)計。以多通道并行采樣、通道采集起始時間和采樣間隔時間可控為設(shè)計目標,使用自頂向下的方法劃分功能模塊,并完成現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array,FPGA）代碼編寫和波形仿真。（2）提出了基于IP核技術(shù)的FPGA設(shè)計。使用FPGA內(nèi)嵌8051 IP核的方法實現(xiàn)處理器單元對增益電壓值的計算和各模塊的控制。通過對8051 IP核中乘法器、除法器和總線的優(yōu)化,減少了對FPGA資源的使用。（3）提出了三模冗余加回讀刷新的抗輻照設(shè)計。在FPGA內(nèi)部,對3個功能一樣的邏輯模塊進行表決,輸出兩個相同結(jié)果。通過對可編程的只讀存儲器（Programmable Read Only Memory,PROM）數(shù)據(jù)與配置區(qū)的存儲數(shù)據(jù)進行循環(huán)冗余碼校驗,正確繼續(xù)運行程序,... 

【文章來源】：沈陽航空航天大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

DW8051IP核的頂層架構(gòu)

沈陽航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文DW8051 IP 核和原先 80C32 的單片機的外部引腳配置不同，其引腳數(shù)目對應(yīng)的功能也不同。其綜合結(jié)果占用 FPGA 資源如下圖 3.4 所示。由上文對比傳統(tǒng)單片機可知，DW8051 IP 核的優(yōu)點是：兼容傳統(tǒng)單片機的功能；將指令周期由以往的 12 個時鐘周期縮減為 4 個時鐘周期，提高 3 倍速度；新增訪問外部設(shè)備等功能；增加中斷、定時器、端口數(shù)量。其功能比傳統(tǒng)單片機更強大，對數(shù)據(jù)處理、存儲的方式更加簡便。

沈陽航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文通過對此 DW8051 IP 核進行部分功能優(yōu)化，并依據(jù)實際需求對 IP 核進行參數(shù)設(shè)置。其中，使用優(yōu)化后的 DW8051 IP 核代替?zhèn)鹘y(tǒng)單片機的設(shè)計，并將此運用于處理器單元中。在載荷信息處理器中，遙測采集單元、遙感采集單元、程控增益單元、預(yù)處理與綜合功能單元里面均使用 IP 核完成對 FPGA 的設(shè)計，并實現(xiàn)各單元的功能。

【參考文獻】：
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