基于TMS320C6414的雷达数据处理器的设计与实现

论文摘要

精确制导武器现已成为信息化局部战争中物理杀伤的主要手段,并在战争中发挥了重要作用。毫米波制导在精确制导发展中占有主要地位,它与红外成像制导一起,成为精确制导技术发展的两个主要分支。毫米波制导技术,其抗干扰能力和精度优于微波制导技术,且全天候作战能力优于红外成像制导,因此在精确制导技术发展中占有更重要地位。本论文正是以毫米波雷达制导为应用背景,以TMS320C6414 DSP为核心,研制导引头数据处理器的硬件平台。该硬件平台既满足了该项目的工程要求,又可以作为雷达数据处理算法的验证平台,灵活的应用于现代雷达数据处理中。论文的主要研究工作为:1.硬件平台设计与实现。本论文采用四片高性能DSP器件TMS320C6414和一片FPGA芯片的架构方式,保证了数据处理器的处理能力满足系统要求。硬件方面包括电路板的总体设计,原理图设计、PCB设计、电路板焊装与调试。2.对高速电路设计技术进行了研究,并应用于本设计,有效的改善了信号完整性与信号兼容性问题,大大的优化了数据处理器硬件平台的稳定性。3.软件实现。软件也是设计的重要部分,软件实现包括四片DSP的底层驱动程序实现、基于FPGA的SDLC协议的实现、DSP的上电引导程序编写。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 毫米波制导技术
• 1.1.2 毫米波导引头
• 1.2 国内外发展动态
• 1.3 论文的研究工作
• 第2章 数据处理器原理及主处理器选择
• 2.1 功能概述
• 2.2 导引头成像
• 2.3 导引头目标跟踪
• 2.4 主处理器选择
• 2.4.1 DSP概述
• 2.4.2 DSP芯片的发展
• 2.4.3 DSP芯片的选择
• 2.5 本章小结
• 第3章 数据处理器的硬件设计与实现
• 3.1 硬件平台概述
• 3.2 主要芯片介绍
• 3.2.1 TMS320C6414介绍
• 3.2.2 XC4VSX35介绍
• 3.3 硬件平台内部接口设计
• 3.3.1 外部存储器扩展模块
• 3.3.2 与FPGA的接口模块
• 3.3.3 四片DSP之间的串口设计
• 3.4 硬件平台外部接口设计
• 3.4.1 与信号处理分机的通信
• 3.4.2 与显控分机的通信
• 3.5 硬件设计的几个关键部分
• 3.5.1 JTAG电路设计
• 3.5.2 时钟电路设计
• 3.5.3 复位电路设计
• 3.5.4 电源电路设计
• 3.6 硬件实现和初步调试
• 3.7 本章小结
• 第4章 高速电路设计中的信号完整性和电磁兼容性分析
• 4.1 高速电路的定义
• 4.2 高速电路信号完整性分析与设计
• 4.2.1 反射
• 4.2.2 串扰
• 4.3 电磁兼容性分析与设计
• 4.3.1 电磁兼容性（EMC）
• 4.3.2 抑制电磁干扰的设计原则
• 4.4 信号完整性与电磁兼容设计的关系
• 4.5 数据处理器中的高速电路设计
• 4.5.1 时钟设计
• 4.5.2 LVDS信号设计
• 4.5.3 电源设计
• 4.5.4 分层考虑
• 4.6 本章小结
• 第5章 数据处理器的软件设计与实现
• 5.1 软件设计概述
• 5.2 与显控分机的通信设计
• 5.2.1 SDLC协议介绍
• 5.2.2 SDLC协议实现
• 5.3 DSP程序引导加载
• 5.3.1 引导方式选择
• 5.3.2 C6414的引导模式实现
• 5.3.3 DSP程序的烧写
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录