本文關(guān)鍵詞：基于1394協(xié)議的仿真卡設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：1394總線以其高傳輸速率、低延遲、高可靠性等特點在航空領(lǐng)域逐漸得到了廣泛應(yīng)用。由于機載環(huán)境下直接進行試驗具有很大的局限性和風(fēng)險,因此需要構(gòu)建地面仿真系統(tǒng)進行大量的前期地面實驗以測試總線的功能和性能,而基于1394協(xié)議的仿真卡是地面仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。 本文通過對IEEE1394協(xié)議的關(guān)鍵技術(shù)進行深入研究,提出了一種采用FPGA作為控制核心,軟硬件相互配合完成對1394協(xié)議處理的仿真接口設(shè)備的設(shè)計方案,用于在地面環(huán)境下對1394總線進行仿真、測試和驗證。在仿真卡設(shè)計過程中采用層次化設(shè)計的思想,提出了一種穩(wěn)定性好、安全性高、可靠性強的軟硬件體系結(jié)構(gòu),探討并實現(xiàn)了仿真卡實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸及解析的機制；同時結(jié)合仿真測試系統(tǒng)的需求,實現(xiàn)了基于Windows操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序和應(yīng)用程序,并對其層次化設(shè)計方法進行了研究。 實測結(jié)果表明,該仿真卡設(shè)計合理,運行穩(wěn)定,安全性高,能夠滿足1394總線在航空領(lǐng)域的需求,為通信接口設(shè)備的研發(fā)提供了一種有效的思路。
【關(guān)鍵詞】：1394協(xié)議 軟件結(jié)構(gòu) 仿真卡
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：V243;TP336
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目錄5-7
• 第一章 緒論7-10
• 1.1 課題研究背景7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 論文主要工作和內(nèi)容安排9-10
• 第二章 1394 總線協(xié)議概述10-22
• 2.1 1394 協(xié)議發(fā)展10-11
• 2.2 IEEE1394 協(xié)議11-17
• 2.2.1 協(xié)議層次11-12
• 2.2.2 組成和拓撲12-14
• 2.2.3 總線配置14-15
• 2.2.4 尋址方式15-16
• 2.2.5 仲裁機制16
• 2.2.6 總線通信模型16-17
• 2.3 1394 協(xié)議在航空領(lǐng)域的應(yīng)用17-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 仿真卡實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)研究22-31
• 3.1 仿真技術(shù)和地面仿真系統(tǒng)22-23
• 3.1.1 仿真技術(shù)概述22
• 3.1.2 地面仿真系統(tǒng)的特點22-23
• 3.1.3 仿真卡設(shè)計應(yīng)注意的問題23
• 3.2 仿真卡實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)23-25
• 3.2.1 數(shù)據(jù)收發(fā)處理23-24
• 3.2.2 確定性的實現(xiàn)24
• 3.2.3 完整性和容錯機制24-25
• 3.2.4 錯誤注入25
• 3.3 仿真卡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計25-27
• 3.3.1 仿真卡的工作原理25-26
• 3.3.2 軟硬件結(jié)構(gòu)劃分26-27
• 3.4 設(shè)計方案的提出27-30
• 3.4.1 硬件處理核心27-29
• 3.4.2 操作系統(tǒng)的選擇29
• 3.4.3 主機接口的選擇29-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第四章 仿真卡硬件設(shè)計與實現(xiàn)31-36
• 4.1 硬件結(jié)構(gòu)及選型31-34
• 4.1.1 FPGA選擇31-32
• 4.1.2 主機接口設(shè)計32
• 4.1.3 存儲器32-33
• 4.1.4 鏈路層芯片33
• 4.1.5 物理層芯片33-34
• 4.1.6 調(diào)試接口34
• 4.2 FPGA 設(shè)計方法34-35
• 4.3 本章小結(jié)35-36
• 第五章 仿真卡軟件設(shè)計與實現(xiàn)36-58
• 5.1 原則和功能36
• 5.2 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計36-39
• 5.3 底層驅(qū)動軟件39-46
• 5.3.1 WDM驅(qū)動程序模型39-42
• 5.3.2 DDK開發(fā)工具42-43
• 5.3.3 基于 DDK 的驅(qū)動程序開發(fā)43-46
• 5.4 功能函數(shù)接口46-49
• 5.4.1 動態(tài)鏈接庫的特點46-47
• 5.4.2 仿真卡鏈接庫的實現(xiàn)47-49
• 5.5 應(yīng)用程序設(shè)計49-55
• 5.5.1 軟件設(shè)計模式研究49-52
• 5.5.1.1 MVC 模式49-50
• 5.5.1.2 微軟的三層結(jié)構(gòu)50
• 5.5.1.3 仿真卡設(shè)計模式50-52
• 5.5.2 功能模塊設(shè)計52-55
• 5.6 增強實時性的方案55-57
• 5.6.1 實時操作系統(tǒng)和 RTX55-56
• 5.6.2 RTX技術(shù)的特點56-57
• 5.6.3 基于 RTX 仿真卡軟件設(shè)計57
• 5.7 本章小結(jié)57-58
• 第六章 仿真卡測試及驗證58-61
• 6.1 測試指標58
• 6.2 驗證環(huán)境搭建58-59
• 6.3 帶寬利用率分析59-60
• 6.4 本章小結(jié)60-61
• 第七章 總結(jié)61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文66-67
• 詳細摘要67-77

【參考文獻】

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本文編號：559423