基于PCIe总线的数据采集卡设计与实现

为了实现对多路高速光信号采集,利用FPGA设计基于PCIe总线的数据采集系统。对PCIe总线低速Slave通道与高速DMA通道的关键算法进行了研究。首先,介绍了数据采集卡的硬件构成及基本工作原理,提出了PCIe总线算法需要解决的数据传输问题;然后,分析数据采集卡PCIe总线低速Slave通道和高速DMA通道原理以及实现的关键算法。通过Modelsim和SignalTap工具分别对数据传输算法进行功能验证和在线仿真;最后,将设计数据采集卡互联PCIe上位机进行实际测试。实验结果表明,本设计PCIe总线采用X4接口模式,数据传输系统的数据上传峰值速率为615.38MB/s,可以满足稳定可靠、高带宽、模块化等要求。     

基于SOPC的LXI总线1553B及ARINC429通信模块设计

基于LXI总线的1553B及ARINC429通信模块的开发需求,提出了系统软、硬件设计方案;硬件设计使用SOPC Builder将IP核、接口、微处理器等集成到FPGA芯片上,设计了模块的以太网接口、1553B接口和ARINC429接口;构建了系统软件结构,编写了驱动程序,实现了基于μC/OSⅡ和LwIP协议的TCP/IP协议,从而实现了1553B及ARINC429总线的通信协议;最终实现了LXI总线的1553B及ARINC429通信模块。     

AS5643总线优化传输方法研究

针对AS5643总线传输等时数据包时所带来的不确定性问题,提出一种将总线周期分为等时和异步两部分时隙的优化传输方法,能在不影响确定性的前提下引入等时数据包传输。首先对引起不确定性问题的原因进行了分析,然后详细介绍了优化传输方法的原理及工程实现。该优化传输方法经实验证明是正确可行的,可应用于高度综合化的航空电子系统中。     

基于1553B总线的飞行器电气综合系统管理设计

为了简化飞行器日益发展电气设备而造成的复杂连接关系,并实现电气综合系统的自主管理;通过对两种典型总线比较,采用了一种基于1553B总线、冗余的飞行器电气综合系统模块化设计方法,主要通过总线控制器备份控制方式,在主计算机出现故障的时候,备份计算机能完全接替总线控制权;该方法在满足实时性和可靠性需求同时,可以针对不同的电气系统设计构架,快速进行系统重构,具有很强的可配置性,而且大大减小了系统的体积和重量,适应电气综合系统构架的发展方向。     

基于DSP的空间相机1553B总线通信设计与实现

为提高MIL-STD-1553B总线接口的实时性并简化接口逻辑,从星载平台与相机控制器实际通讯功能需求出发,设计出了基于1553B专用接口芯片BU-61580与控制器核心TMS320C30的1553B总线通信系统;由FPGA完成BU-61580和TMS320C30之间的逻辑综合电路,并产生中断与片选信号;该系统实现了接收卫星平台数据注入与程控指令,发送工程参数等功能;系统硬件电路连接简单,数据时效性好,经过反复调试,已成功应用于某型号空间相机中。     

基于1553B总线的运载火箭供电测控系统设计

新一代运载火箭采用低温动力技术,测量系统获取飞行过程遥测参数的同时,需要完成火箭发射前低温推进剂加注期间压力、温度等关键参数的可靠获取。相比传统火箭,对测量系统在供配电和地面测控的可靠性设计、连续工作时间、测试性、扩展性和箭地接口设计提出了较高要求,对此文中提出了一种基于1553B总线的供电测控系统,介绍了系统的硬件和软件组成、功能和测控信息流向,分析了系统设计的4项关键技术：单机设备智能化设计、箭地接口简化设计、总线通信协议和高可靠PXI冗余备份设计。设计的新型供电测控系统在新一代运载火箭各项大型地面试验中成功实现了工程应用,系统方案设计的正确性得到了充分验证,系统方案在其他项目中得到了推广。     

基于USB总线的通用武器仿真系统设计与实现

为综合航电仿真系统和工程任务需求设计实现了一种通用武器仿真系统。采用综合式的系统架构,1553B总线和离散量I/O信号采用分立式,数字仿真模块采用联合式,共同实现武器系统的仿真,减少了系统硬件资源的消耗;使用USB总线作为计算机控制、通信总线,解决了设备即插即用和热插拔的问题。提出了系统总体设计、硬件实现、软件配置和工作流程,给出了系统硬件的框架结构、软件架构,对系统的驱动、编码解码、接口控制文件(ICD,Interface Control Document)类型和人机交互界面进行了讨论。     

弹内高速1553B总线RT端软件设计与应用

随着导弹功能性能复杂性的不断提高,弹载设备间的信息交换量日益增加,对1553B总线系统数据传输速率的要求越来越高。１Mbps 1553B总线已经无法满足现代航空、航天和地面车辆系统应用中各项数据交换的基本需求。目前,高速1553B总线产品应运而生。通过对高速1553B总线通讯特性进行研究,结合弹内高速1553B总线不同远程终端（RT）的通讯需求,给出了弹内高速1553B总线RT端软件的中断与查询两种设计方案。这两种设计方案已成功应用于某系列导弹弹内的各个RT端设备,通过了该导弹武器的研制与定型阶段的各项工程试验验证,结果表明中断与查询两种设计方案满足该导弹系统的不同RT端的应用需求,具有一定的推广价值。     

基于CAN总线的遥测数据处理模块软件设计

随着飞行器电子综合化技术的发展,数据总线在飞行器中得到大量应用。为满足某飞行器总线系统测量的需求,本文设计了一种基于CAN总线的遥测数据处理模块。硬件部分主要由CAN总线驱动器模块、DSP数字信号处理模块、FPGA逻辑处理模块组成。软件设计包括TMS320F28335的初始化,CAN总线数据处理和外部中断处理三部分。该模块用于某飞行器双路CAN总线数据的采集及处理,并经过了多次飞行试验验证。该模块简化了系统设计,实现了高速、可靠的CAN总线遥测数据处理。     

基于PCIe接口的千兆AFDX TAP卡设计与实现

近年来,大通信量使得机载网络对带宽的需求逐渐增长,目前的10/100 Mbps传输速率已经不能满足需求,故千兆AFDX技术研究急需开展;基于千兆AFDX网络,对TAP卡设计和实现进行了研究;通过系统设计和详细设计对设计过程中的问题进行分析,提出了一种基于FPGA的TAP卡设计方法;模拟不同的网络情况对设计进行了验证;结果表明该设计可以正确反映网络细节,能够给网络级调试带来了极大的便利。     

超声相控阵系统中基于FPGA的PCIe总线数据传输研究*

针对超声相控阵系统的高速传输需求,本文提出了一种基于FPGA的PCIe总线传输方案。实现了基于PCIe总线的相控阵数据DMA(直接存储器读写)上传、控制命令下传、发送数据缓存及驱动和上位机测试程序设计。通过实验测试了PCIe总线的DMA传输速率,可达6.5Gbit/s,并成功将该方案应用于64通道超声相控阵检测系统中,实现了超声相控阵系统的PCIe总线数据传输。     

基于PXI总线便携式万用测试仪的设计

随着电子工业和军事工业的快速发展,对各种各样复杂信号测试的需求日益增多。尤其是在多信号、多频段、多变量的测试环境中,可能会需要多用表、任意波形发生器、示波器、射频信号源、音频分析仪和频谱分析仪等多种测试仪器中某几种仪器的同时使用。设计一款采用PXI总线硬件架构的高性能便携式万用测试仪,它在一台便携式仪器中集成了常用9种通用仪器测试功能,能够满足现场对多种类型信号同时测试的实际需求,在很大程度上提高了测试效率。     

一种1553B总线表排序优化算法的设计与实现

为了优化1553B总线传输性能,降低总线上消息传输的延迟时间,提高总线带宽利用率,给出了一种1553B总线表排序优化算法,该算法充分考虑了应用系统中周期消息、事件消息和管理消息相结合的特点,以消息块为输入,通过排序、优化,生成满足消息的功能特性和时间特性,且可被总线控制器直接执行的总线表,工程实践表明该算法有效、可行,能够保证总线上消息的实时调度,具有实践应用价值。     

用微机和CAN总线改进热学实验

用片上自带CAN的微控制器P8XC5 91、数字温度传感器DS1 8B2 0和微机组成温度测试网络系统 ,改进了热学实验 .本文详细叙述了该系统的硬件电路、软件及通信设计     

基于485总线和虚拟仪器的智能农业监控系统设计

针对传统农业监控系统的不足,为了高效利用农业资源及实现智能农业,设计了一种基于485总线与LabVIEW的智能农业监控系统。选用Arduino控制器作为下位机,以PC机为上位机,两者通过RS-485总线实现通信。系统能够对农作物生长环境系统中的温湿度、光照强度、土壤水分、CO2浓度等参数进行监控;当监控参数超限时,能够自动控制相关设备进行自动调节,从而确保农作物处于适宜的生长环境。该系统具有性价比高、扩展性强等优点,具有一定的推广应用价值。     

基于CAN总线的运动控制通讯系统设计

数字量驱动的运动控制要求通讯系统具有良好的实时性和可靠性。设计了一种基于CAN总线的多节点多通道的运动控制通讯系统,以FPGA为节点控制器,通过SJA1000收发运动控制数据,并行发送到各通道驱动器的数模转换器中。FPGA模块由Verilog HDL编写,通过参数传递和生成块的方法简化代码,提高系统的可移植性,移植时只需改变两个常量值即可适应各个节点不同的通道数和位宽。实验表明,通讯系统每帧耗时约120us,最高帧频可达8.5kHz,误码率低于10^-8,实时性和可靠性较好。     

线阵CCD的通用串行总线采集接口设计

通用串行总线USB是近几年发展起来的新型的外设总线标准 ,特别是其即插即用和高达 12Mbit/s传输速率适合于笔记本电脑的线阵CCD数据采集接口。介绍了采用Philips公司通用串行总线芯片PDIUSBD12构成的线阵CCD的数据采集系统接口 ,讨论了采集接口的硬件设计、单片机程序设计、驱动程序和采集接口调试问题。     

基于FPGA的射频装定系统编码模块设计

针对射频装定系统易受噪声和干扰的影响,导致数据装定出现错误的问题,提出在装定系统发送端对工作命令进行差错控制编码,增强系统的抗干扰能力。首先,根据(7,4)循环码信息位和监督位之间的线性关系,对工作命令进行编码,使其具有发现并纠正一个错误位的能力。其次,采用平衡Gold码进行扩频调制,使系统具有保密性强的优点。最后,在采用查表法进行正弦信号发生器设计的基础上,进行选择法的QPSK调制,具有结构简单、易于实现的优点。经实验验证,采用31位的的Gold码进行调制,系统扩频增益为14.77dB;QPSK波形频率为781.25 KHz,符合设计需求。     

基于VPX架构的测控通信综合测试系统设计

针对传统测控通信系统测试设备种类多、数量大、设备间连接关系复杂,难以满足当前型号任务快速、通用、集成的测试需求,提出了一种基于VPX总线架构的测控通信综合测试系统。系统将以往型号测试采用的前端设备、变频设备、基带设备综合集成,以VPX板卡形式集成到一台机箱,利用背板高速串行总线替代传统设备间电缆,显著简化了系统组成,提高测试设备通用性。     

多集群系统中资源监控代理模块的设计与实现

针对单一集群用户提交大量作业时系统响应时间长的问题,提出了一种多集群系统中资源监控的设计方案,该方案主要是对集群中各个子节点所有可用资源的状况进行监控,采集子节点的资源信息,并将收集到的集群节点负载信息传送给作业控制模块,使得作业根据分布在多集群环境中的计算资源负载情况进行作业跨集群调度。此方案可用于商业、高校等计算节点比较多的场所,提高工作效率,此方案已在高性能计算中应用,运行状况稳定。实验结果表明,当用户并提交作业和查询作业状态时,多集群系统响应时间优于单一集群系统响应时间。