基于FPGA的可重新配置片上导航计算机设计

采用Virtex-4 FPGA芯片设计了片上组合导航计算机系统.该导航计算机使用FPGA内嵌的PowerPC硬核处理器进行导航运算,在FPGA逻辑中集成IP核来实现控制、接口通信和部分运算的硬件加速,提高了系统集成度.此外,该系统还可以通过硬件编程对FPGA逻辑进行重新配置,使该导航计算机在不同应用场合满足对接口、功能的要求.     

基于FPGA的1553B总线编码解码器的设计

介绍用现场可编程逻辑器件(FPGA)设计实现1553B总线接口板中的曼彻斯特码编解码器.该设计采用VHDL硬件描述语言编程,并用专门的综合工具Synplify对设计进行综合、优化,在Modelsim进行时序仿真,最后在FPGA上实现.     

PowerPC桥/存储器控制器FPGA验证平台的设计

针对PowerPC桥/存储器控制器功能逻辑的验证需求,采用软硬件协同测试的方法构建基于FPGA的逻辑功能验证平台.通过采用激励-响应的功能测试方法和无缝移植嵌入式操作系统、应用程序的软件测试方法,对待测逻辑功能进行差错验证.实践表明,该验证平台的调试方式全面,故障定位准确,有效提高验证效率,缩短开发周期.     

DS开发系统总线式仿真的过程

本文简要介绍了ＤＳ开发系统总线式仿真的结构，比较详细地描述了初始化、存储器读写、ＩＯ读写、目标机的启动运行和中断运行的总线仿真命令的主要实现过程，并简述了它在工程中的应用。     

基于FPGA的雷达信号模拟

结合 FPGA 嵌入式系统高并行度和控制简单的特点,采用基于可编程逻辑门阵列(FPGA)的直接数字合成(DDS)技术编程实现了雷达信号的模拟,并以雷达线性调频脉冲信号和雷达视频信号的模拟为例,分析了该方法实现雷达信号模拟的原理及具体过程.最后,给出了雷达信号模拟的部分实验结果,并与 DDS 专用芯片的方法进行了详细的比较     

COTS星载双模测控应答机基带设计与实现

提出了一种星载双模测控应答机基带设计方案,采用COTS（商用现货）器件实现,能较好解决星载功率受限和空间辐射效应引起的相关问题。测控应答机主处理器由反熔丝FPGA（现场可编程门阵列）实现,可在低功耗条件下保证最基本测控需求,解调上行DPSK（差分相移键控）信号,调制下行扩频信号;协处理器受主处理器控制,由SRAM（静态存储器）FPGA来实现,对上行扩频信号进行解扩解调。测控应答机可根据星载电源功率情况和不同测控任务切换模式,具有成本低、可靠性高、使用灵活等优势。     

一种准循环低密度校验码部分并行编码结构设计

为了满足在一个系统中使用多码率低密度奇偶校验（LDPC）码字的需求,设计了一个多码率准循环LDPC（QC LDPC）码编码器;按照功能,将编码器分成输入缓存单元（ISU）、生成矩阵存储单元（GMSU）、矩阵乘法运算单元（MMU）以及输出缓存单元（OSU）4个主要组成部分;通过使用多个小块存储器组合的方式设计ISU可以使无效存储空间降到最低;通过分析各种码率生成矩阵特点,将矩阵进行分割,从而将各种码率生成矩阵所需要的信息存储在若干个存储单元中;MMU用于完成信息位与矩阵的乘法与求和运算,运算单元的数目和GMSU的数目相等;OSU中包括两个存储器,采用乒乓操作,以提高编码速率。通过管脚的选择,此编码器支持0.4, 0.6以及0.8码率3种编码模式。最后用Altera公司的现场可编程门阵列（FPGA）EP1S801508C7对编码器进行了实现。结果显示此编码器仅耗费5 339个逻辑单元,占FPGA总逻辑单元的7%,耗费439 296比特的存储器资源,占FPGA总存储器资源的6%。     

数控系统内置式PLC的FPGA实现方法

提出了一种用FPGA实现数控系统内置式PLC的方法.通过在FPGA内部实现PLC逻辑,并提供能够编译PLC指令的编译器,实现了数控系统对通用PLC编程语言的支持.所述方法在基于ARM FPGA的数控系统上得到了实现.     

基于ARINC429总线数据仿真测试方法的研究与应用

由于嵌入式软件对目标硬件平台的依赖性,在宿主机环境下无法编译运行。因此,在宿主机环境下通常采用仿真的方法来实现对嵌入式软件的测试。提出了一种基于ARINC429总线数据仿真的方法,通过对被测嵌入式软件代码中的读写硬件接口进行仿真,实现被测嵌入式代码在宿主机环境下动态运行,从而达到在宿主机环境下对嵌入式软件进行系统功能测试的目的。     

高速大容量存储系统的研究和设计

航空电子系统的飞速发展对机载存储设备提出了大容量、高带宽、可扩展的新要求,具有高带宽存储访问速度的大容量存储组件,已逐渐成为新一代航电系统不可缺少的部分.在立足于提高大容量存储器存储访问速度的基础研究上,提出了提高存储访问速度的流水线技术及FPGA实现的NAND Flash控制器技术,同时对方案进行了可行性分析,对设计进行了功能仿真验证.     

基于FPGA的多通道ARINC429通信芯片的设计

ARINC429是一种在航空电子系统领域被广泛应用的总线标准。采用PFGA器件设计集成多路ARINC429通道的通信芯片,可以有效地提高数据通信模块的处理能力和集成度,并降低研制成本。本文提出了一种内置控制核和大容量缓存的多路通信芯片的设计原理,它采用基于FPGA的硬件方法;而FPGA设计采用的硬件语言是VHDL,实现平台是ALTERA的FLEX系列逻辑器件。这种设计方法已被验证对通信电路的研制是行之有效的。     

嵌入式微处理器浮点执行部件EMFPU的设计

 浮点执行部件是微处理器的重要组成部分。重点论述了基于MIL-STD-1 75 0 A标准的嵌入式微处理器浮点执行部件 EMFPU (Embedded Floating Point Unit)采用的独特数据通路和控制机制。设计给出的 FPU是由指数部件和尾数部件两套数据通路组成,通过一套特殊的控制机制控制其协作完成各项功能。着重讨论了 FPU的算法、数据通路、控制通路和时序;并分析了整个电路的实现和瓶颈的解决。     

一种基于FPGA的全帧率图像处理方法

针对图像算法在FPGA内的硬件化实现问题,提出了一种全帧率处理的思路,并提供了两种具体的可供参考的设计方法——基于像素流缓冲的卷积核处理技术和基于相邻图像帧相关性的图像参数提取技术。通过其可以方便地设计并实现大部分空间域图像处理算法及其任意组合的硬件逻辑电路,并达到与图像输入帧率相同的处理速度。以Canny算子的硬件化实现为例验证了设计理念。实验结果表明,全帧率图像方法具有可操作性强、实时性好、符合结构化模块化设计的特点,特别适合于对实时性要求高的嵌入式视觉系统。     

FFT处理器的FPGA设计

在雷达信号处理中,FFT占有很重要的位置,其运算时间影响整个系统的性能。传统的实现方法速度很慢,难以满足雷达信号处理的实时性要求。针对这一现状,本文研究FFT算法的VHDL程序设计方法;讨论新一代大容量、高速FPGA实现FFT处理中的若干问题;时序分析结果与matlab计算结果相一致,验证了程序的正确性。利用FPGA实现FFT处理,运算速度非常快,可以满足需要高速处理的应用场合。     

SMA 智能复合构件控制裂纹的数值与试验研究

将ＴｉＮｉ形状记忆合金（ＳＭＡ）薄带复合于基体材料内部,利用形状记忆合金的特性,可以控制构件裂纹的扩展。本文介绍了智能复合构件控制裂纹的机理,并利用拟温度载荷法,直接应用现有有限元程序对控制裂纹的ＳＭＡ智能复合构件进行了计算与分析,同时还进行了激光云纹干涉法试验测试。计算和试验结果表明智能复合构件中的记忆合金薄带对构件裂纹有显著的控制效果,同时计算和试验结果的一致性也表明本文的分析方法是可行的。     

FPGA-Based Independent Backup ControlSystem of Aero-Engine

An independent backup control system based on Field Programmable Gate Array (FPGA) is used to ensure air safety when the master control system of aero-engine breaks down. It can realize a smooth transition from the master control system to the backup control system, control the fuel flow and airscrew speed by setting the programmable logic in FPGA. This system can improve the reliability and safety of aero-engine. This paper proposed the general plan, operating principle, control algorithm, switching logic, channel synchronization and Built-In Test (BIT) of the backup control system. The research has been applied in a certain type of aero-engine control system and passed the rig test. Speed control error is less than 0.2% and fuel flow control error is less than 0.35%. During the channel switching, the fluctuation of the fuel flow control is within 1.5%. It turns out that the system works stably and meets the design requirements.     

HDLC协议的FPGA实现方法

基于机载嵌入式环境的高可靠性需要,提出了一种在FPGA中实现HDLC协议的方法,详细说明了HDLC协议发送和接收的实现过程,并进行了仿真验证。与专用ASIC芯片比较,方法具有可靠性高、实现简单以及灵活性好的优点,实践表明具有良好的应用前景。     

ARINC429总线接口设计与实现

ARINC429总线在航空电子系统领域被广泛的应用。本文分析了ARINC429总线的工作原理,根据其数据格式、接口电平要求,给出了由FPGA设计实现ARINC429总线的基本原理,并通过VHDL语言编程,实现了ARINC429总线协议部分,实现了接收和发送功能。采用FPGA器件设计集成ARINC429总线协议的通信芯片,可以有效地提高数据通信模块的处理能力和集成度。通过实际与通用型ARINC429总线芯片的通讯,验证了方案的正确性。