空间有效载荷控制器的研究与设计

论文摘要

嵌入式系统是针对完成特定功能或任务而设计的软硬件相结合并可裁剪的专用计算机系统。实时操作系统（Real Time Operation System-RTOS）是指能进行实时处理的一类操作系统。本课题主要是选用一种合适的嵌入式操作系统,对空间有效载荷控制器的通讯任务进行调度和管理,从而使整个系统的通讯实时性更好、系统运行更加稳定可靠。本文围绕空间有效载荷控制器,在查阅相关文献、技术资料的基础上,设计控制器。首先选择能满足控制功能、具有高度可靠性与稳定性、可靠货源的FM80386EX作为控制器的CPU,提高控制器的可靠性和实时性;然后,通过对1553B总线的研究和分析,完成1553B通讯总线的接口电路和系统通讯任务的设计,并对总线的技术指标进行了分析。在比较了各种嵌入式实时操作系统后,选择应用广泛、源代码公开、结构简练的高性能嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ作为管理控制器的操作系统。首先概述了实时操作系统,然后通过对μC/OS-Ⅱ内核源代码的分析和研究,并结合FM80386EX处理器核提出了具体的移植实现方案,最后,利用μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统完成对空间有效载荷控制器通讯任务和其他任务的调度和管理。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外发展状况
• 1.3 课题的实施方案和拟解决的关键性问题
• 第二章 系统设计方案与论证
• 2.1 硬件选型方案及论证
• 2.1.1 CPU 选型与论证
• 2.1.2 存储器选型与论证
• 2.1.3 专用接口选择与论证
• 2.2 总体设计
• 2.2.1 设计流程
• 2.2.2 硬件配置
• 2.3 硬件电路设计
• 2.3.1 FM80386EX 和FT-80387SX 数值协处理器接口电路设计
• 2.3.2 FM80386EX 存储器接口电路设计
• 2.3.3 监控复位电路的设计
• 2.3.4 FM80386EX 和80C31 双处理器通讯电路的设计
• 2.3.5 PCB 图的设计与制作
• 第三章 通信系统的设计方案与论证
• 3.1 航空总线的选择与论证
• 3.2 1553B 总线接口电路设计
• 3.2.1 空间有效载荷控制器在系统中的位置
• 3.2.2 FM80386EX 与BU65170 接口电路的设计
• 3.3 驱动程序设计
• 3.3.1 系统的初始化
• 3.3.2 RT 模式工作流程
• 3.4 系统通讯任务的设计
• 3.4.1 系统通讯任务
• 3.5 系统的技术指标分析
• 3.5.1 总线的负载率
• 3.5.2 总线的使用效率
• 3.5.3 总线系统的传输时延
• 第四章 软件设计与论证
• 4.1 操作系统的选择与论证
• 4.2 μC/OS-Ⅱ在FM80386EX 处理器上的移植
• 4.2.1 开发环境
• 4.2.2 μC/OS-Ⅱ移植流程
• 4.3 μC/OS-Ⅱ对系统任务的建立与调度
• 4.3.1 μC/OS-Ⅱ配置
• 4.3.2 系统任务的划分
• 4.3.3 用户应用程序的建立与调度
• 第五章 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文