GJB1188A接口监测记录设备研制

论文摘要

国家军用标准GJB1188A总线在我国航空领域被广泛运用。它定义了飞机悬挂物标准,使得一种飞机能与多种悬挂物兼容或者某种悬挂物与多种飞机兼容,解决了飞机与悬挂物的连接问题。因此研制具有监视GJB1188A接口信号功能的监测记录设备,为飞机悬挂物研制提供调试工具,具有重要意义。本文在深入研究GJB1188A总线协议的基础上,以ARM控制器为核心,以嵌入式Linux为操作系统,提出了具有监视记录1553B总线数据,视频信号及I/O信号功能的GJB1188A信号实时监测记录设备的设计方案。在ARM控制下,采用专用协议处理芯片,以内部RAM为存储区,利用微控制器响应芯片消息中断并读取RAM区数据,实现了1553B总线数据监视与记录。基于MPEG-4压缩编码技术,采用IME6400构建了设备视频压缩编码器,以U盘为大容量存储器,在软件的管理下,实现了视频信号实时监测记录的功能。在FPGA内部设计逻辑控制状态机,以FIFO为存储介质,实现了对数字I/O信号采集功能。在Linux编程环境下利用C语言实现了1553B总线监视模块、视频信号采集模块和数字I/O信号采集模块驱动程序编写,实现了对GJB1188A各功能模块的初始化和与应用程序之间的文件函数设计;设计了设备的应用程序,实现了设备的实时监视和存储信号的功能。测试与实际运行结果表明,本设备设计原理分析正确,设备基本实现对GJB1188A接口信号实时监测功能,符合设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题的目的及意义
• 1.3 国内外研究现状及分析
• 1.3.1 国外相关技术发展现状及分析
• 1.3.2 国内相关技术发展现状及分析
• 1.4 本课题主要研究的内容
• 1.5 本文结构
• 第2章 总体方案
• 2.1 课题需求分析
• 2.1.1 硬件需求分析
• 2.1.2 软件需求分析
• 2.2 硬件方案
• 2.2.1 主控模块设计方案
• 2.2.2 1553B总线监视模块设计方案
• 2.2.3 视频信号采集模块设计方案
• 2.2.4 数字I/O信号采集模块设计方案
• 2.3 软件方案
• 2.3.1 Linux系统移植方案
• 2.3.2 设备驱动程序设计方案
• 2.3.3 应用程序设计方案
• 2.4 本章小结
• 第3章 硬件设计
• 3.1 主控模块设计
• 3.2 1553B总线监视模块设计
• 3.2.1 1553B总线简介
• 3.2.2 协议处理器配置
• 3.3 视频信号采集模块设计
• 3.3.1 模数转换电路设计
• 3.3.2 视频编码电路设计
• 3.4 数字I/O信号采集模块设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 软件设计
• 4.1 设备驱动程序的设计
• 4.1.1 字符设备驱动程序开发
• 4.1.2 1553B总线监视模块驱动程序设计
• 4.1.3 视频采集模块驱动程序设计
• 4.1.4 数字I/O信号采集模块驱动程序设计
• 4.2 设备应用程序设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 调试与测试
• 5.1 硬件和软件调试
• 5.1.1 调试方法
• 5.1.2 调试中遇到的问题
• 5.2 测试
• 5.2.1 测试方法
• 5.2.2 测试结论
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢