基于SOPC的嵌入式网络化测控网关设计

为了实现测控设备的网络化远程访问控制,必须设计用于IEEE 488等测控接口总线协议与网络协议转换的网关设备,给出了一种基于SOPC技术的嵌入式网络化测控网关设计方法,其中借鉴了基于组件的模块化设计思想,采用固件分层设计和多语言混合编程模式,能够融合多种测控协议,将LAN、GPIB、USB、RS232等接口集成到了一个系统上,实现了嵌入式web服务器功能,客户端能够基于IE等浏览器实现测控设备的远程访问控制;最后给出了系统综合验证方法,结论表明:系统功能完善,符合网络化、模块化、通用化和智能化的发展方向。     

基于FPGA的高速数据传输系统设计与实现

为了满足国家重点专项“量子科学实验卫星”中“量子存储板”高速串行数据传输的测试要求,提出了一种以Nios II嵌入式处理器为控制核心,TLK2711、RS422、USB2.0和千兆以太网为传输接口的高速数据传输解决方案;系统采用TLK2711完成高速数据的串并转换,采用RS422完成命令和控制信号的传输,实现与“量子存储板”的高速数据传输;利用Xilinx公司Zynq-7000芯片独有的ARM+FPGA架构实现千兆以太网完成数据的高速传输,利用EXAR公司XR21V1414 USB转串口芯片实现命令、遥测等数据的传输;采用Labview编写上位机控制整个系统的运行,实现命令发送、指令解析、运行状态显示、数据帧产生、高速数据传输、解析和存储等功能;实测结果表明,此系统数据传输速率高达600 Mbps,满足高速串行数据传输的要求,且具有稳定性高、可靠性好等优点。     

基于模块计算机的千兆网磁共振谱仪控制接口

提出了一个基于模块计算机的磁共振谱仪的控制接口,它建立了核磁共振成像谱仪与上位计算机之间的通信,实现了控制谱仪、上传和下载、数据处理等功能,具备较高的传输速度,以及较好的实时性. 该接口以硬件模块的方式集成到谱仪上,通过千兆和百兆以太网连接上位机,接收下传至谱仪的序列;用中断机制和直接内存存取(DMA)方式实现与谱仪的数据传输,并将处理采集到的回波数据并上传到上位机. 控制接口的设计采用模块计算机Computer-On-Module(COM)的设计思路,以高性能的处理器为嵌入式平台,在Linux操作系统下开发驱动程序和应用程序. 实验证明,该模块具有数据处理速度快、传输速率高,成本低,体积紧凑,扩展性强等特点,是实现磁共振谱仪高性能的控制接口的理想方案.     

基于NIOS II处理器的USB双向数据传输系统

介绍了一种双向数据传输系统设计方案和实现方法,采用USB2.0接口芯片CY7C68013A与FPGA相结合构建硬件系统,FPGA内嵌NIOS II软核处理器负责数据处理;系统通过USB接口向上传输数据到上位机,结合基于VC++开发的数据传输控制软件平台,发送控制命令及数据到硬件系统端,从而实现USB接口的双向数据传输功能;详细描述了系统的硬件电路设计和软件实现过程,实验证明该系统具有高速、便携、通用性强的特点,系统数据最高传输速度达到33 MB/s,且工作稳定可靠。     

嵌入式系统可信启动机制设计与实现

嵌入式系统在生活中不可或缺,如何增强其安全性是急需解决的问题。现有解决办法局限于理论层面且不符合嵌入式系统实际需求。为实现嵌入式系统安全启动并满足其实际应用需求,设计并实现了嵌入式系统可信启动机制。该机制以可信计算理论为基础,提出一种适用于嵌入式环境的高效、透明的可信框架模型,设计完成嵌入式可信计算硬件模块（ETHM）以及其逻辑结构,构造可靠稳定的接口机制,实现了完整的可信链传递、操作系统高可信启动机制等技术的集成设计。通过实验验证,该可信机制对操作系统安全性可以进行准确判定,并做出正常启动或发出警告的正确指令。实验结果表明,该可信机制具备安全性、可靠性、高效性的特点,并满足嵌入式系统实际应用需求。     

基于USB3.0的高速数据传输电路的设计

针对大容量数据记录器与外围计算机之间的数据通信时间长速度慢的问题,借助USB3.0接口良好的向后兼容性、易于使用性、可热插拔性、传输速度快等特点,设计了以FPGA为主控单元, DDR2 SDRAM作为高速大容量缓存,USB3.0接口作为与计算机进行数据通信接口的高速数据传输电路系统。采用外接I2C接口的EEPROM作为USB3.0接口芯片的启动方式;通过专用的线性稳压器为DDR2提供稳定的参考电压和吸收电流;最后详细介绍了USB3.0接口芯片的固件程序配置和FPGA控制模块的逻辑设计。实验测试结果表明,通过USB3.0接口该系统数据传输速度达到149.29M/S,且数据传输可靠。     

IOTEST在某型模拟对抗终端嵌入式软件测试中的应用

由于嵌入式系统对功能和性能的高要求,对嵌入式软件进行测试存在一定难度。嵌入式系统通过各种不同类型的接口与外界实现交互,故而对嵌入式系统的接口进行测试,是保证嵌入式软件质量的重要途径。以某型模拟对抗终端嵌入式软件为例,根据该型终端的特点,对基于IOTEST实现嵌入式软件测试的自动化进行研究。依照测试需求分析、测试环境搭建、测试建模、变量配置、测试脚本编写、测试执行的测试步骤和方法,通过测试实现过程详细说明了IOTEST在嵌入式软件测试中的应用。测试结果表明,IOTEST能够对嵌入式系统接口的正确性、实时性和可靠性进行有效地测试,该工具在测试过程中具备良好的实用性和通用性。在嵌入式软件的测试过程中合理使用IOTEST,可以有效提高测试效率,保证软件质量。     

基于FPGA的地检系统设计与实现

系统是为某型号新一代航天载荷可见光通道设计;主要功能是实现可见光通道的图像的实时采集与获取,完成可见光通道的地面调试与性能检测;文中针对测试需求提出了完整设计方案和软硬件实现方法;系统采用Xilinx新一代低功耗现场可编程门阵列(FPGA)作为控制核心,通过自顶向下的程序设计方法完成硬件时序驱动和逻辑控制;系统主要完成了机械接口设计,CMOS探测器的电路设计与时序驱动,光电压信号的放大、滤波与数模转换,图像数据与上位机的传输接口设计以及上位机软件设计;高速数据传输通过USB接口来实现;经测试验证,系统功能良好,能很好地满足实际工程需求。     

网络疑似入侵环境下的最优接口访问控制模型仿真

在网络疑似入侵环境下通过最优接口访问控制实现网络入侵的可靠性拦截,保障网络安全。传统方法采用自由链路分散控制模型进行网络入侵检测和接口访问控制,在受到较大的特征干扰下,入侵访问控制和拦截性能不好。提出一种基于自适应循环堆栈接口调度的网络疑似入侵环境下的最优接口访问控制模型。进行接口访问控制模型总体设计及组件模块分析,接口访问控制系统包括通信库、协议库、核心控制库和资源库,采用小波包自适应波束调制方法进行入侵检测算法设计,作为接口访问控制系统软件核心。通过SDICmdCon寄存器设置网络疑似入侵环境下的最优接口的内核,在嵌入式Linux环境下通过自适应循环堆栈接口调度实现接口访问控制的软件开发。仿真结果表明,采用该模型进行网络入侵检测,准确检测性能较好,通过最优接口访问控制,实现对网络入侵数据的准确识别和拦截。     

城轨列车辅助逆变器大功率器件开路故障诊断

随着LTE技术的不断发展,军事通信领域的通信终端产品也需要更新、升级。通信终端模块（CTM,Communication Transmission Module）是一款嵌入式的TD-LTE数据卡终端产品。AT指令模块用来实现CTM与PC机之间的数据传输与控制。提出了CTM中AT指令模块的软件设计方案,采用模块化的设计方法,统一上层应用接口,实现了应用程序与Nucleus平台的衔接,提高了应用程序的可移植性;AT指令的函数匹配处理流程采用分类查找法,简化了AT指令的查找过程,提高了查找效率。最后搭建测试环境,验证了AT指令模块的功能,以上方法在实际开发和应用中都具有良好的扩展性、通用性和可移植性。