基于嵌入式微处理器和CompactPCI的ARINC429总线接口板的设计

论文摘要

在航空电子系统中,系统内各个模块之间进行着大量的数据传输,传统的ARINC429总线通信卡依赖通信平台处理机来完成控制与处理工作,增加了系统开销,降低了传输速率,系统可靠性及效率不高。为了解决这个问题,本课题研制的目的是在ARINC429总线通信板卡上应用高性能嵌入式微处理器,使通信板卡智能化,从而降低协议通信控制难度,减轻通信平台处理机的工作负担。 本文首先介绍了通讯板卡的总体方案设计,介绍了通讯板卡的系统组成和各个功能模块的作用,并总结了通讯板卡的性能特点。 接着具体介绍了课题使用到的关键技术和实现细节。划分为微处理器模块、ARINC429总线模块、扩展存储模块和CompactPCI接口逻辑模块这4个模块分别详细描述。 其次介绍了windows平台下嵌入式交叉环境的构建,最后介绍了课题通信板卡软件部分的开发调试。分析了嵌入式系统中软件的层次结构和通信板卡的启动过程。在通信板卡硬件设计方案的基础上,分析和设计了通信控制应用软件。 课题采用嵌入式微处理器负责控制整个通信板卡系统,从而将接口处理速度有效的提高了。该方案为航空电子系统提供了可靠而高效的ARINC429总线通信平台。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题研制目的及意义
• 1.2 作者所完成的工作
• 1.3 论文结构
• 2 通讯板卡概述
• 2.1 系统总体方案设计
• 3 课题关键技术及硬件设计
• 3.1 通讯板卡嵌入式微处理器模块
• 3.1.1 嵌入式微处理器选型
• 3.1.2 MCF5206的片内模块
• 3.2 ARINC429总线模块
• 3.2.1 ARINC429总线协议概述
• 3.2.2 ARINC429总线接口芯片介绍
• 3.2.3 ARINC429数据的装入和发送
• 3.2.4 ARINC429数据的接收和读取
• 3.2.5 DEI1016控制字
• 3.2.6 ARINC429总线发送／接收模块的设计
• 3.3 通讯板卡扩展存储模块
• 3.3.1 双端口RAM
• 3.3.2 FLASH存储器
• 3.4 PCI／CPCI总线协议
• 3.4.1 PCI总线信号定义
• 3.4.2 PCI总线命令与寻址
• 3.4.3 CompactPCI协议
• 3.5 本章小结
• 4 嵌入式开发环境的构建
• 4.1 嵌入式集成开发环境概述
• 4.1.1 Windows平台下嵌入式开发环境的构建
• 4.2 嵌入式开发的调试
• 4.2.1 BDM调试口
• 4.2.2 在线调试器BDI2000
• 4.3 本章小结
• 5 通讯板卡软件设计
• 5.1 通讯板卡引导程序设计
• 5.1.1 Bootloader概述
• 5.1.2 colilo Bootloader介绍
• 5.2 通讯板卡控制程序设计
• 5.3 通讯板卡的软件调试
• 5.4 本章小结
• 6 总结
• 参考文献
• 发表学术论文
• 致谢
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