星载PowerPC最小系统及VxWorks BSP设计

论文摘要

随着时代的进步,我国航天事业迅速发展,对星载计算机的需求也随之增长,性能要求同样越来越高。因此,设计高效可靠的星载计算机硬件平台,并使之支持实时嵌入式操作系统是本文的研究目的。本文首先介绍了课题组研制的以PowerPC处理器为核心,具备SDRAM、Flash以及FPGA的星载嵌入式计算机最小系统硬件平台,在分析硬件平台配置的基础上,设计并实现了VxWorks嵌入式操作系统的BSP(Board Support Package,板级支持包),具体工作包括硬件平台的上电初始化配置,相关硬件驱动程序的编写及修改,对闪存文件系统(TrueFFS)的支持与配置,以及系统引导方式以及系统调试通道的实现等。本文还给出了系统可靠性设计方案,实现SDRAM的Parity/ECC功能,使用RS编码冗余的方式提高Flash的可靠性。本文使用CodeWarrior调试软件对系统软硬件进行调试与测试,结果表明系统性能指标达到了设计要求,工作良好。

论文目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究和发展概况

1.3 论文的主要工作及内容安排

第二章星载MPC8245 最小系统设计

2.1 系统需求分析

2.1.1 空间环境制约因素

2.1.2 系统设计要求

2.2 系统组成及工作原理

2.2.1 系统组成

2.2.2 工作原理

2.3 系统硬件设计

2.3.1 芯片选型

2.3.2 核心硬件设计

2.4 本章小结

第三章 VxWorks及其BSP分析

3.1 VxWorks操作系统分析

3.1.1 VxWorks操作系统的特点

3.1.2 VxWorks操作系统组成

3.2 VxWorks系统BSP的分析

3.2.1 BSP概述

3.2.2 BSP的组成

3.3 VxWorks启动过程分析

3.4 Tornado 开发环境简介

3.5 本章小结

第四章 VxWorks BSP设计与实现

4.1 BSP设计目标

4.2 BSP设计与功能实现

4.2.1 处理器、SDRAM、Flash配置

4.2.2 串口配置

4.2.3 TFFS文件系统配置

4.2.4 其它配置

4.2.5 编译生成bootrom与VxWorks映像

4.3 系统可靠性设计

4.3.1 SDRAM 硬件检错与纠错

4.3.2 RS编码冗余

4.4 本章小结

第五章 VxWorks BSP调试与测试

5.1 CodeWarrior软件介绍

5.2 Memory测试与验证

5.3 Flash擦写

5.4 VxWorks BSP调试

5.5 VxWorks 启动后设置与测试

5.6 本章小结

第六章结束语

6.1 论文工作总结

6.2 进一步研究展望

致谢

参考文献

在读期间研究成果

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