FPGA (Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)是新一代核電站安全級(jí)儀控系統(tǒng)的最佳備選項(xiàng)。FPGA具有超越微處理器和軟件系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),然而,作為核能發(fā)電領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù),FPGA的適用性、可靠性以及許可中可能存在的問(wèn)題都具有不確定性。 本文分析了FPGA在核電站儀控系統(tǒng)的應(yīng)用中需要遵守的標(biāo)準(zhǔn)�；诮�(jīng)過(guò)NRC(美國(guó)核管理委員會(huì))許可的HFC-6000系統(tǒng)平臺(tái),按照FPGA的開(kāi)發(fā)生命周期,將已有的HFC-6000TMR Demo應(yīng)用系統(tǒng)程序移植到FPGA上,并實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)序列和核電站外圍設(shè)施專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(BOP ESFAS)應(yīng)用兩個(gè)功能。本文先采用圖形化語(yǔ)言LabVIEW作為工具,開(kāi)發(fā)基于虛擬儀器的TMR Demo系統(tǒng),以深入理解系統(tǒng)需求和控制邏輯；再以原理圖設(shè)計(jì)輸入方式,在FPGA集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Quartus Ⅱ上開(kāi)發(fā)基于FPGA的TMR Demo程序,并設(shè)計(jì)FPGA TMR Demo應(yīng)用系統(tǒng),同時(shí)對(duì)程序和系統(tǒng)進(jìn)行功能和時(shí)序仿真驗(yàn)證；最后,利用NI PXI虛擬儀器平臺(tái)構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái),并與FPGA TMR Demo應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)機(jī),進(jìn)行FPGA TMR Demo系統(tǒng)測(cè)試。 核電站FPGA儀控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未成熟,通過(guò)開(kāi)展FPGA核電站儀控系統(tǒng)實(shí)踐,研究FPGA核電儀控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法以及VV(驗(yàn)證與確認(rèn))方法,能夠更好地理解FPGA儀控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和VV的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),獲得利用FPGA替代現(xiàn)有核電站保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,為FPGA技術(shù)在核電站儀控系統(tǒng)的應(yīng)用和VV活動(dòng)開(kāi)展探索和基礎(chǔ)研究。
【學(xué)位單位】：廈門(mén)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類(lèi)】：TM623
【文章目錄】：
摘要
Abstract
Table of contents
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文的組織
第二章 FPGA核電儀控相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)則
    2.1 FPGA核電儀控相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)概述
    2.2 基于FPGA的核電儀控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)生命周期
    2.3 本章小結(jié)
第三章 HFC-6000平臺(tái)及TMR Demo應(yīng)用系統(tǒng)
    3.1 HFC-6000平臺(tái)概況
    3.2 TMR Demo應(yīng)用系統(tǒng)
        3.2.1 柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)序列
        3.2.2 核電站外圍設(shè)施專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于LabVIEW的TMR Demo虛擬儀器開(kāi)發(fā)
    4.1 虛擬儀器技術(shù)及LabVIEW簡(jiǎn)介
    4.2 TMR Demo虛擬儀器開(kāi)發(fā)
        4.2.1 基于LabVIEW的實(shí)現(xiàn)方案
        4.2.2 TMR Demo虛擬儀器設(shè)計(jì)
    4.3 基于LabVIEW的TMR Demo應(yīng)用系統(tǒng)仿真
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于FPGA的TMR Demo應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證
    5.1 FPGA的基本結(jié)構(gòu)
    5.2 FPGA芯片選擇
    5.3 FPGA的開(kāi)發(fā)工具
    5.4 FPGA設(shè)計(jì)流程
    5.5 基于FPGA的TMR Demo系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
        5.5.1 基于FPGA的整體實(shí)現(xiàn)方案
        5.5.2 FPGA TMR Demo系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
    5.6 基于FPGA實(shí)現(xiàn)方案的驗(yàn)證
        5.6.1 FPGA設(shè)計(jì)的驗(yàn)證方法
        5.6.2 FPGA實(shí)現(xiàn)的仿真驗(yàn)證
        5.6.3 電路設(shè)計(jì)
        5.6.4 FPGA TMR Demo系統(tǒng)的驗(yàn)證
    5.7 本章小結(jié)
第六章 基于NI-PXI的FPGA TMR Demo系統(tǒng)測(cè)試和驗(yàn)證
    6.1 測(cè)試平臺(tái)構(gòu)建
        6.1.1 NI基于FPGA的設(shè)計(jì)方法
        6.1.2 NI PXI平臺(tái)
        6.1.3 測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)
    6.2 基于NI-PXI的測(cè)試過(guò)程
    6.3 基于NI-PXI的測(cè)試結(jié)果
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
附錄
參考文獻(xiàn)
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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2 張衛(wèi)杰;侯孝民;;高速大容量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2005年04期

3 汪洋;;基于SOPC的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];儀器儀表用戶;2008年02期

4 韋智康;梁嘉琳;;FPGA技術(shù)應(yīng)用于核電領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及缺陷分析[J];儀器儀表用戶;2013年06期

5 段然;梁婕;;SoC系統(tǒng)驗(yàn)證方法研究[J];航天控制;2009年03期

6 蔣安平;;SOC設(shè)計(jì)驗(yàn)證技術(shù)[J];中國(guó)集成電路;2004年05期

7 須自明;劉戰(zhàn);王國(guó)章;于宗光;;各種驗(yàn)證技術(shù)在SoC設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];微計(jì)算機(jī)信息;2006年02期

8 王國(guó)章;須自明;劉戰(zhàn);于宗光;;SoC芯片驗(yàn)證技術(shù)的研究[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年23期

9 卞家宏,馬永水;MM440變頻器在全自動(dòng)離心機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];自動(dòng)化儀表;2004年10期

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