基于多核处理器P2020的综合数据处理模块设计及应用

机载综合数据传输装置是现代航空电子系统的重要组成部分.它能够实现计划数据加载、总线数据记录、音视频压缩数据记录、分系统软件加载等功能.而综合数据传输装置中的综合数据处理模块则是设备的核心部分.Freescale PowerPC系列产品是一种广泛应用于工业、通信、军事领域的处理器.本文研究了FreescalePowerPC新多核处理器P2020的特点,主要介绍了基于此处理器平台的综合数据处理模块设计,研究其在实际中的应用.     

基于MPC8245的通用处理器模块的设计

近年来,PowerPC处理器以其多样化功能和优异性能得到各领域广泛应用。为实现通用处理器模块的设计,采用MPC8245处理器、PCI总线架构。处理器模块的硬件资源相对比较单一,通过实际应用表明在操作系统之上加装不同应用软件可用于多种环境,实现数据处理、功能控制、大大减少重复开发需要的各种资源。     

机载通信管理器的处理器模块设计

MPC8245主要集成了PowerPC603e低功耗处理器核与PCI桥接器,以PCI同步总线作为局部总线,适合扩展为系统主控制器(同样也作为系统显示与通信的主控制器)。PCI同步总线最大传输率132 MB,完全满足管理器显示数据传输的基本要求。同时处理器器件集成了PIC控制器DMA控制器DUART存储器控制器I2C总线等,可以降低模块组成开销。通过PCI配置空间的访问简化了硬件逻辑、驱动的设计。PCI局部总线的使用使系统的结构更加明晰,易于扩展为分布式系统,通过对模块的实现可加深对PowerPC体系结构、PCI总线的了解。     

一种新型结构的网卡研究与驱动设计

Freescale的QorIQ系列网络通信产品中使用的高性能数据通道加速结构DPAA使网卡工作时硬件结构和驱动程序更加复杂.以P4080处理器为例研究了DPAA硬件结构,介绍了模块Buffer Manager、Queue Manager和Frame Manager的主要功能和配置使用方法.设计实现了网卡及其依赖硬件模块的设备驱动程序,阐述了硬件初始化、数据发送、数据接收、中断响应过程中驱动软件的主要处理流程.最后总结了已完成工作和驱动的扩展性.     

基于时钟驱动的循环调度

实时系统,诸如航空电子系统、空中交通控制系统(Air Traffic Control: ATC)等,从本质上说都是一种分布式实时系统,从理论上说,它们由三种类型的处理器组成,包括数据控制处理器、数据传输处理器和数据处理器.无论是数据控制处理器和数据处理器的数据计算任务,还是数据传输处理器的数据传输任务,它们的执行都必须满足任务的时间约束要求,从而正确完成系统设计的各项应用任务.本文将描述基于时钟驱动的循环调度策略,它不仅适用于对数据计算任务的实时调度,也适用于对数据传输任务的实时调度,最后,分析了此调度策略应用中存在的优势与劣势.     

PowerPC8641处理器模块的自检测设计

机内自检测对嵌入式系统中的处理器模块具有重要意义。为保证系统能够安全、可靠地工作,需要对硬件资源进行自检测试,并基于测试需求,选取了PowerPC8641处理器模块为硬件平台,以CPU、RAM存储器及FLASH存储器为例,根据其不同的硬件特性分别分析了故障特征,给出相应的测试方法,形成一整套测试方案,并结合测试结果,进行了测试性验证与分析,验证了测试方案的可行性。     

ADSP-TS201S引导方式分析和动态重载设计

综合航空电子系统对其内部的各个功能模块提出了应用数据集中存储,实时重构等要求,具有动态重载功能的信号处理模块能极大提高系统的应用灵活性、可靠性和可维护性。为了适应这种需求,通过分析ADSP-TS201S处理器几种引导方式的原理和方法,提出了通过修改加载内核,并进行二次引导以实现动态加载的方案。该方案已结合ADSP-TS201S信号处理模块应用平台,在某处理机系统中获得了成功应用。     

新型飞行监控系统的数据传输与实时处理技术研究

本文研究了新型飞行监控系统的数据传输与实时处理技术.首先给出系统的总体设计与顶层的模块划分,然后重点阐述了实时系统网络协议的选择、修订以及数据处理的相关算法     

大容量机载记录模块AHCI驱动开发

航电系统机载数据具有实时性高、数据量大、数据流快等特点。阐述了Vx Works 6.8实时操作系统下AHCI驱动设计流程,实现支持热插拔的大容量记录模块的AHCI驱动。介绍了本机载记录模块硬件组成,支持双通道共两张SATA电子盘。测试结果表明,本机载记录模块存储量大、数据传输速度快,满足现阶段航电系统机载数据记录要求,具有广泛应用价值。     

基于PowerPC处理器的嵌入式系统电源设计与实现

PowerPC处理器以其多样化功能和优异的性能得到各领域广泛应用。基于此类处理器的嵌入式系统设计将会涉及到许多特殊问题,嵌入式处理系统的电源电路设计就是其中之一。以MPC755为例分析了PowerPC处理器的供电要求和单板计算机的整体电路功能,开展了基于多种电源转换芯片的供电设计,解决了PowerPC处理器嵌入式单板计算机的供电问题。     

基于PLB总线的多通道SGDMA设计

介绍了一种基于PLB总线的多通道SGDMA控制器的设计;详细描述了通道仲裁、通道寄存器组等模块的设计,使控制器实现了6个端口(其中3个用于发送,3个用于接收)的FC通道数据与内存间的数据传输.实验结果表明,这种设计能大大降低处理器的负担.     

基于Virtex4的SoPC系统设计

随着微电子技术的飞速发展和嵌入式系统要求的提高,硬件集成度迅速增长,以FPGA作为物理载体进行芯片设计的SoPC设计方式已经兴起.以PowerPC405处理器硬核为核心,开发基于PowerPC405的SoPC系统.本系统中,将通常独立的处理器、外设,分别作为硬核、软核集成入FPGA中,达到系统可编程、减少外围器件数目和PCB面积、降低功耗以及提高系统抗干扰能力等目的.针对SoPC开发的关键技术进行分析,最后采用Xilinx的Virtex4 FPGA实现基于PowerPC405的SOPC系统.     

基于DSP的机载数据采集记录系统的设计

针对载机任务单元多通道数据采集记录的需求,设计了一种基于高速浮点运算数字信号处理器（DSP）TMS320C6713的机载数据采集记录系统。利用TMS320C6713处理器芯片集成的增强型直接存储器存取（EDMA）和同步多通道缓冲串行口（M cBSP）模块实现对存储芯片的直接连接和数据操作,简化了硬件接口设计,避免了总线冲突,提高了处理器的工作效率。系统在某型数字化对抗训练系统中的实际应用表明该设计实用可行,并在实时数据采集记录应用中具有较好的通用性和扩展性。     

PowerPC架构的中央处理器模块在线检测技术研究

论述了一种以PowerPC750作为硬件架构的中央处理器模块在线检测技术,利用模块自身运行的启动、加载检测程序和VxWorks实时操作系统的调试工具完成高集成度复杂电路板故障的在线检查与测试。相比传统的离线测试方法,在线检测技术不仅能够更加准确、快速地定位故障;而且可以避免离线测试时对电路板再造成二次损伤。     

基于龙芯处理器的系统移植方法和应用可行性研究

提出了基于龙芯计算模块的嵌入式操作系统移植和实现方法,实现了龙芯计算模块的操作系统加载、 启动和驱动开发,并介绍了龙芯处理器的性能测试方法和测试结果,为龙芯国产处理器在航空电子领域的部署 和应用可行性提供了一定的依据。     

基于高速串行总线的电路交换开关模块的设计与实现

电路交换开关模块是新一代航空电子系统中实现数字信号并行处理的关键模块,为数字信号并行处理系统中的各个数据处理模块、信号处理模块提供高速数据传输与交换。从新一代航空电子系统并行处理的发展趋势及需求的角度出发,介绍了电路交换开关模块的设计和实现。电路交换开关模块采用M21131交叉开关构成交换结构,能够快速交换高速信号,支持重配置和重构,能够满足新一代航空电子系统中数字信号并行处理高速率、高可靠性和低延迟等需求。     

基于PCI总线接口的SD主控制器的设计与实现

SD卡已在消费型电子产品中得到了广泛应用,在显示控制系统中如何实现对SD卡的支持也变得很重要,而目前在机载计算机中占主流的PowerPC微处理中没有集成SD主控制器,因此研究和实现在PowerPC模块中对SD卡的读写访问就显得很有意义。在分析SD主控制器规范的基础上,采用功能模块化的方法,设计和实现了基于PCI总线接口,支持DMA传输的SD主控制器。测试结果表明,该SD主控制器数据传输稳定,并且具有硬件逻辑方便移植、重构的特点,可应用于PCI总线接口的嵌入式系统中。     

PPC8270通过SPI与AD7890进行通信的实现

串行数/模转换器AD7890常用于采集电压数据,为了将采集到的数据便捷地传给处理器,可以采用处理器PPC8270内部的SPI总线作为媒介,实现与AD7890之间的通信.给出了SPI的基本结构以及驱动程序,并设计了测试程序,测试结果表明采集器与处理器之间数据传输正确.     

基于DSP和CAN总线的发动机电子控制器核心电路模块研究

为了满足复杂控制算法和分布式控制的需要 ,提出一种基于数字信号处理器 ( DSP)和控制器局域网( CAN)总线的电子控制器核心电路模块的设计方案 ,并进行了工程实现。阐述了硬件设计和软件设计中的关键技术问题 ,并通过实物在回路仿真实验 ,验证了本核心电路模块设计方案的可行性。该模块也可作为飞 /推综合控制、分布式控制等需要高性能计算能力和实时数据通信能力的核心电路模块使用     

基于PowerPC8640的PCI-E总线接口设计

PCI-E总线因为其自身的特点和关键技术优势,被公认为下一代总线标准。PowerPC8640内部集成有PCI-E接口,同时本身是一款高性能的处理器。重点介绍了PowerPC8640集成的PCI-E接口的特征以及软件初始化流程,PowerPC8640的PCI-E接口作为主设备,设计了两种PCI-E从设备的实现方式：使用FPGA的PCI-E硬核和专用PCI-E转PCI的芯片PEX8112,实现PCI-E的通信。经加电试验,所有功能都已实现,表明采用PowerPC8640实现PCI-E的方法可行,而且简化了硬件设计和软件开发。