本文關(guān)鍵詞：基于多核DSP的導(dǎo)控一體化彈載計算機設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 多核DSP 導(dǎo)控一體化 主從模式 并行處理

【摘要】：本文提出了以多核DSP作為中央數(shù)據(jù)處理單元,FPGA作為協(xié)處理單元的導(dǎo)控一體化彈載計算機系統(tǒng)設(shè)計方案。該方案充分利用了多核處理器資源,為彈載高速實時大容量數(shù)據(jù)處理、復(fù)雜算法和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)提供了強大的硬件支持平臺。通過主從模式架構(gòu)下的并行化軟件設(shè)計,將系統(tǒng)計算任務(wù)均衡映射到各內(nèi)核,以實現(xiàn)多任務(wù)實時并行處理。在傳統(tǒng)的單處理器彈載計算機的基礎(chǔ)上提出了導(dǎo)控一體化計算機的設(shè)計理念,論述了一體化設(shè)計的優(yōu)點與發(fā)展前景,并詳細(xì)說明了彈載計算機硬件和軟件的主要設(shè)計思想。本設(shè)計采用多核DSP+FPGA的結(jié)構(gòu)方案,在此硬件基礎(chǔ)上提出了多種互聯(lián)方案并進行了詳細(xì)討論。整體硬件設(shè)計分為4大模塊,文中給出了其中主要模塊的電路圖,并加以文字說明。在彈載計算機的軟件設(shè)計方面,除了基本的多核DSP底層驅(qū)動程序設(shè)計之外,本文還對多核DSP內(nèi)部的大數(shù)據(jù)搬運方案和核間同步方案進行了詳細(xì)論述,通過程序仿真和綜合比較獲得最優(yōu)方案。將導(dǎo)控一體化彈載計算機的總體任務(wù)進行劃分,并將子任務(wù)映射到各對應(yīng)內(nèi)核中,同時結(jié)合多級存儲器、DMA數(shù)據(jù)搬運機制以及核間同步通信等技術(shù),提出了基于多核的任務(wù)并行化處理軟件設(shè)計總體方案。
【關(guān)鍵詞】：多核DSP 導(dǎo)控一體化 主從模式 并行處理
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TJ765
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.1.1 課題背景10
• 1.1.2 課題研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 彈載計算機研究概況11-13
• 1.2.2 制導(dǎo)控制一體化13
• 1.3 論文研究內(nèi)容與章節(jié)安排13-15
• 第2章 導(dǎo)控一體化彈載計算機體系設(shè)計15-31
• 2.1 彈載計算機特點15-16
• 2.2 彈載計算機設(shè)計流程16-19
• 2.2.1 彈載計算機功能需求分析17-18
• 2.2.2 彈載計算機性能指標(biāo)18-19
• 2.3 多核DSP+FPGA主從結(jié)構(gòu)方案19-20
• 2.4 處理器選型20-23
• 2.4.1 DSP選型20-22
• 2.4.2 FPGA選型22-23
• 2.5 主從處理器互連方案23-29
• 2.5.1 通過SRIO互連方案24-25
• 2.5.2 通過GPIO互連方案25-26
• 2.5.3 DDR3互連方案26-28
• 2.5.4 EMIF加雙口RAM互連方案28-29
• 2.6 FPGA對外接口設(shè)計方案29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 彈載計算機硬件設(shè)計方案31-53
• 3.1 彈載計算機整體結(jié)構(gòu)31-32
• 3.2 電源模塊實現(xiàn)32-36
• 3.2.1 供電設(shè)計32-35
• 3.2.2 多核DSP上電順序設(shè)計35-36
• 3.3 主處理器模塊設(shè)計36-47
• 3.3.1 DSP時鐘電路37-38
• 3.3.2 復(fù)位管理電路38
• 3.3.3 下載調(diào)試電路38-40
• 3.3.4 程序存儲器電路40-41
• 3.3.5 數(shù)據(jù)存儲器電路41-45
• 3.3.6 雙口RAM電路45-46
• 3.3.7 IMU模塊電路46-47
• 3.4 協(xié)處理器模塊設(shè)計47-48
• 3.5 輸入輸出模塊設(shè)計48-52
• 3.5.1 開關(guān)量接口電路49-50
• 3.5.2 串行通信接口電路50-51
• 3.5.3 模擬接口電路51-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第4章 彈載計算機軟件設(shè)計方案53-75
• 4.1 彈載計算機軟件設(shè)計概述53-54
• 4.1.1 軟件設(shè)計要求與特點53
• 4.1.2 彈載計算機工作時序53-54
• 4.1.3 彈載計算機軟件架構(gòu)54
• 4.2 多核DSP驅(qū)動程序設(shè)計54-59
• 4.2.1 上電boot設(shè)計54-56
• 4.2.2 系統(tǒng)配置初始化56-59
• 4.3 多核數(shù)據(jù)通信設(shè)計59-66
• 4.3.1 多核DSP片內(nèi)存儲架構(gòu)59-60
• 4.3.2 基于DMA數(shù)據(jù)傳輸方案60-61
• 4.3.3 基于DMA數(shù)據(jù)傳輸方案驗證61-65
• 4.3.4 主處理器數(shù)據(jù)通信方案設(shè)計65-66
• 4.4 核間同步通信方案設(shè)計66-69
• 4.4.1 同步變量監(jiān)測模式67
• 4.4.2 核間中斷模式67-68
• 4.4.3 核間中斷測試68-69
• 4.5 多核任務(wù)并行化處理研究69-73
• 4.5.1 數(shù)據(jù)流模式69-70
• 4.5.2 主從模式70-71
• 4.5.3 內(nèi)核軟件功能設(shè)計71-73
• 4.6 本章小結(jié)73-75
• 總結(jié)和展望75-77
• 1 論文工作總結(jié)75-76
• 2 工作展望76-77
• 參考文獻77-80
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單80-81
• 致謝81

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李珊珊;;嵌入式彈載計算機性能優(yōu)化與實現(xiàn)[J];航空兵器;2011年01期

2 王彥文;潘興Ⅱ?qū)椀膹椵d計算機[J];航天控制;1988年04期

3 陳萬創(chuàng);彈載計算機可靠性試驗方法[J];上海航天;1992年01期

4 周虹,溫培剛,金玉紅,趙世敏;實時彈載計算機軟件動態(tài)測試平臺[J];上海航天;2003年06期

5 ;5.0 導(dǎo)彈的計算機要求[J];航空兵器;1980年01期

6 王勇;馮運輝;李博;;微工程與嵌入式彈載計算機[J];飛航導(dǎo)彈;2008年05期

7 陳萬創(chuàng);彈載計算機可靠性設(shè)計[J];上海航天;1994年03期

8 梁明;陳濤;;對彈載計算機進行單元測試的方法研究[J];戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù);2008年03期

9 陳萬創(chuàng);某型彈載計算機的可靠性增長與增長試驗[J];環(huán)境技術(shù);1996年01期

10 王勇,林金永;微工程與未來嵌入式彈載計算機[J];飛航導(dǎo)彈;2005年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 雷杰;張友森;;嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)在彈載計算機上的應(yīng)用[A];全國第一屆嵌入式技術(shù)聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

2 李珊珊;陳明利;雷杰;董繼鵬;;新型嵌入式彈載計算機平臺設(shè)計與實現(xiàn)[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

3 劉志國;王仕成;鄧方林;王志敏;;基于閉環(huán)仿真的彈載計算機評估系統(tǒng)研究[A];系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用（第7卷）——'2005系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文選編[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄧文盛;機載、彈載計算機重點實驗室揭牌[N];中國航空報;2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹陽;基于ARM+FPGA的滑翔增程彈彈載計算機設(shè)計與實現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2015年

2 孫玉環(huán);基于LabVIEW的彈載計算機測試系統(tǒng)設(shè)計[D];中北大學(xué);2016年

3 孔得鵬;基于多核DSP的導(dǎo)控一體化彈載計算機設(shè)計[D];北京理工大學(xué);2016年

4 宋家科;基于VxWorks的彈載計算機軟件的設(shè)計研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

5 何航峰;以DSP為核心的彈載計算機系統(tǒng)的設(shè)計[D];南京航空航天大學(xué);2013年

6 李巖;基于DSP的彈載計算機研制與開發(fā)[D];南京理工大學(xué);2005年

7 周勝良;基于無線通信的彈載計算機系統(tǒng)BIT設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

8 馬曉柯;基于DSP的彈載計算機設(shè)計[D];南京理工大學(xué);2012年

9 方柳建;基于DSP的彈載計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2012年

10 鄒雄;基于FPGA的彈載計算機調(diào)試方法研究[D];南昌航空大學(xué);2010年

，

本文編號：563399