嵌入式系统在相关处理机中的应用

论文摘要

甚长基线干涉测量（VLBI）是重要的射电天文技术，具有极高的空间分辨率，是国际上广泛采用的深空探测器高精度测量手段。硬件相关处理机则是VLBI数据预处理的核心设备。随着以FPGA为开发平台的嵌入式系统的不断发展，用FPGA和嵌入式系统作为实现方式成为硬件相关处理机研究的一个方向。近年来，发展迅速的e-VLBI将采用数字基带转换器（DBBC）作为观测数据记录终端，并通过网络将观测数据传输到数据处理中心的相关处理机进行处理，经过预处理的数据还可以通过千兆网络传输给后续部门进行后处理。本文阐述了如何利用FPGA和嵌入式系统实现千兆以太网传输系统，并将该系统应用在硬件相关处理机中。这样不仅改善了现有系统对LTA数据的采集和传送，而且缩短了后处理的时间。这一实现方式在国内的相关处理机应用研究中尚属首次。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 现有系统的工作模式
• 1.3 千兆以太网及其发展现状
• 1.4 论文的主要工作
• 第二章 开发工具简介
• 2.1 FPGA简介
• 2.2 FPGA的选择
• 2.3 开发软件简介
• 第三章 嵌入式系统的搭建
• 3.1 嵌入式系统基本组成
• 3.2 各主要模块功能介绍
• 3.2.1 LocalLink接口标准
• 3.2.2 多端口存储器控制器（MPMC）
• 3.2.3 传输直接存储访问控制器（CDMAC）
• TEMAC）'>3.2.4 LocalLink三态以太网介质访问控制器（LL_TEMAC）
• 3.2.5 吉比特介质独立接口（GMII）
• 3.3 Treck TCP/IP协议栈
• 第四章 系统硬件模块设计
• 4.1 系统硬件结构
• 4.2 系统时钟管理
• lta_gen）'>4.3 LTA数据采集模块设计（ll_lta_gen）
• 4.3.1 LTA数据串并转换逻辑
• 4.3.2 DCR接口逻辑
• 4.3.3 LocalLink接口逻辑
• 第五章 系统软件设计
• 5.1 驱动程序
• 5.2 数据链路层软件
• 5.3 发送以太网数据帧
• 5.4 接收以太网数据帧
• 5.5 DMA描述符初始化
• 5.6 中断服务程序
• 第六章 系统的测试与验证
• 6.1 测试平台搭健
• 6.2 服务器端程序
• 6.3 测试结果与分析
• 6.3.1 网络性能测试
• 6.3.2 系统性能验证
• 第七章 总结
• 参考文献
• 个人简历
• 附录