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PCI总线智能GJB289A仿真卡研制

作　者: 李世良
导　师: 邹昕光
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: GJB289A仿真卡 PCI总线 在线加载 曼彻斯特编解码
分类号: TP336
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 14次
引　用: 2次
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内容摘要


GJB289A总线是现在最常用的航空总线。在航电系统半实物仿真系统中需要使用GJB289A总线仿真设备完成系统的功能验证与测试。传统的GJB289A总线仿真设备一般采用底层通讯板卡+上层仿真软件的模式,由于计算机软件与通讯板卡之间数据传输时延较大,所以仿真实时性不好。本文的目的在于开发智能的GJB289A仿真设备,仿真软件直接运行于板卡之上,可有效地提高仿真的实时性;在线加载仿真算法,更新数据处理程序,提高系统的灵活性。本文在详细分析PCI总线标准和GJB289A总线标准的基础上,采用基于DSP和FPGA的设计方法来实现PCI总线智能GJB289A仿真卡研制。通过DSP内嵌的PCI接口模块实现PCI总线接口,采用PCI接口在线加载程序的方式,在线更新仿真处理算法,利用板上CPU对GJB289A总线数据进行快速处理,提高了仿真系统的灵活性和实时性。在FPGA内部实现了GJB289A总线接口协议,包括曼彻斯特编解码单元、协议处理模块、数据缓冲FIFO、寄存器控制等,设计满足GJB289A总线接口标准。接口逻辑的控制方法简单,便于移植到其他采用GJB289A总线的系统中;设计了GJB289A总线模拟收发器,替换了国外芯片,降低了系统设计成本,增加了系统的灵活性及产品功能扩展能力。设计采用WinDriver开发PCI硬件驱动程序,完成设备的初始化、对端口的读写操作及中断响应的调用;采用VC++开发上位机程序,上位机通过PCI接口在线加载DSP程序,更新数据处理算法,有效控制了与智能仿真卡之间的数据通讯。最后对智能仿真卡进行了测试,测试结果表明仿真卡功能和性能满足技术要求,可以实现数据处理算法在线加载及GJB289A总线的数据通讯。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-12
  1.1 课题背景及目的意义  8
  1.2 国内外在该方向的研究现状及分析  8-10
    1.2.1 国外相关技术发展及分析  8-10
    1.2.2 国内相关技术发展及分析  10
  1.3 主要研究内容及本文结构  10-12
第2章 总体设计方案  12-23
  2.1 主要功能要求及指标  12
  2.2 硬件设计方案  12-18
    2.2.1 硬件总体框图  12
    2.2.2 处理器选型  12-13
    2.2.3 PCI 接口实现方案  13-15
    2.2.4 GJB289A 接口实现方案  15-17
    2.2.5 GJB289A 总线模拟收发器  17-18
  2.3 软件设计方案  18-22
    2.3.1 软件总体分析  18
    2.3.2 在线加载技术方案  18-20
    2.3.3 上位机程序设计  20
    2.3.4 DSP 程序设计  20
    2.3.5 PCI 驱动程序  20-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章 硬件设计  23-37
  3.1 总体结构图  23-24
  3.2 DSP 电路设计  24-29
    3.2.1 内存分配  24-25
    3.2.2 引导模式  25
    3.2.3 引脚配置  25-26
    3.2.4 EMIFA 口设置  26
    3.2.5 PCI 接口  26-28
    3.2.6 PCB 设计  28-29
  3.3 GJB289A 接口逻辑设计  29-34
    3.3.1 BC 协议模块设计  30-31
    3.3.2 RT 协议模块设计  31-32
    3.3.3 曼彻斯特编码器设计  32
    3.3.4 曼彻斯特解码器设计  32-33
    3.3.5 双口RAM 和控制寄存器设计  33-34
  3.4 GJB289A 总线模拟收发器设计  34-36
    3.4.1 模拟发送器  34-35
    3.4.2 模拟接收器  35-36
  3.5 本章小结  36-37
第4章 软件设计  37-46
  4.1 DSP 程序在线加载  37-42
    4.1.1 上位机程序设计  37-39
    4.1.2 DSP 程序设计  39-42
  4.2 PCI 驱动程序设计  42-45
    4.2.1 WinDriver 开发驱动原理  42-43
    4.2.2 PCI 驱动开发过程  43-45
  4.3 本章小结  45-46
第5章 系统测试与结果分析  46-51
  5.1 系统测试平台  46-47
  5.2 系统测试过程与结果分析  47-50
    5.2.1 在线加载功能测试  47
    5.2.2 BC 功能测试  47-48
    5.2.3 RT 功能测试  48-50
  5.3 本章小结  50-51
结论  51-52
参考文献  52-55
攻读学位期间发表的学术论文  55-57
致谢  57

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 总线、通道
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