FPGA内嵌处理器的SoPC系统设计与分析

SoPC技术是在片上系统SoC技术的基础上发展起的,二者的共同点为将处理器、存储器、IYO接口等系统设计需要的功能模块集成到一个芯片上实现。相比SoC系统,SoPC系统还具有可编程性强、产品问世周期短等优点,在保证系统性能与灵活性、提高系统执行速度的同时又可显著地降低系统成本。在对SoPC技术进行概述的基础上．较为详细地介绍了一个基于FPGA内嵌PowerPC处理器的可编程片上系统的设计,利用软硬件协同设计技术．完成软硬件划分、软硬件设计、硬件综合、软件编译以及软硬件协同验证等工作,并结合SoPC技术的特点对其优势进行了分析,对其应用前景进行了探讨。     

1553B总线接口SoC验证平台的实现

随着半导体技术的发展,验证已经成为SoC设计的瓶颈.分析了SoC验证面临的困难,结合1553B总线接口SoC芯片的具体实践,重点研究了SoC验证平台的一种构建实现方法.该方法提高了验证效率,缩短了整个设计验证周期.     

基于OVM的可重用自动化验证平台

介绍了OVM(Open Verification Methodology)验证方法学的基本概念和技术,从验证环境的体系架构、验证组件的可重用性和验证过程等方面进行详细说明,给出一个使用e语言实现的基于OVM的可重用自动化验证平台的实例。基于OVM的可重用自动化验证平台可提高SoC(System on a chip)功能验证的可重用性、可扩展性和验证效率。     

基于数字模型的民用飞机布置关键过程验证方法

大型民用飞机的设计研发是一个复杂、庞大的系统工程,随着工业制造逐步向数字化、信息化转型,采用数字化技术开展飞机布置方案设计和验证尤为重要。通过飞机布置过程的关键场景识别分割,捕获各场景仿真需求;基于数字样机模型,运用软硬件结合的设计验证协同仿真平台,提出关键运动件布置、安全性辅助分析、人为因素评估、拆装通道规划和外部布置等关键过程的仿真验证方法。通过仿真案例应用,验证了“边设计、边验证”方法能为民用飞机方案设计与评估提供新的思路和方向。     

基于AFDX网络终端系统SoC的FPGA原型验证

基于商业以太网技术的AFDX网络,具有高带宽,低延迟,强实时性,高可靠性的特点已应用于在空客A380等型号上。ARINC664 Part7协议定义了AFDX网络的终端系统,交换机,以及通信机制。其中AFDX网络终端系统（ES,EndSystem）为航电系统上层应用与AFDX网络之间提供信息收发的通道。基于ARM9的AFDX—ESSoC是国内首款AFDX终端系统智能协议芯片,结合项目实践以SoC验证方法学为指导,以应用需求和ARINC664 Part7协议标准为依据,介绍了在FPGA环境下搭建验证平台,开发测试向量实施验证的过程,并对验证结果进行了分析,为成功流片提供了可靠保证。     

智能电子花样机控制系统设计与仿真

嵌入式系统软硬件协同设计技术对于提高研发效率及系统质量非常重要.在分析智能电子花样机嵌入式系统结构与特性的基础上,重点研究了电子花样机机电系统的运动控制方法与仿真原理.进而,设计并开发了电子花样机机电控制系统仿真环境,该仿真环境有助于电子花样机主控系统的开发、调试以及正确性验证.     

基于SOPC技术的无人机飞控系统的设计

针对无人机飞控系统的发展要求,提出了一种基于 SOPC 技术的设计方案;利用软硬件协同设计方法,自顶向下的实现整个过程的设计;选择 ALTERA 公司的 Stratix Ⅱ芯片为核心,进而扩展整个硬件系统;同时利用 NIOS Ⅱ的软件开发环境,实现对无人机的实时控制,最终实现软硬件的完美结合。     

基于Internet机械产品实时设计系统的参数化设计研究

为了使Internet充分服务于机械产品的开发,在研究了当前参数化CAD技术之后,提出一种基于Internet的实时协同设计实现方案--"亚铃式"异地同步协同设计系统中有关机械零件的参数化设计方案,把图形的绘制等大量工作放在客户端,只在网上传送少量的参数,具有网络带宽占用量极小,实时效果好的特点.以齿轮为例,讨论并实现了该零件网上实时协同参数化设计的过程,验证了该方案实施的可行性.     

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.     

航空发动机状态监视、故障诊断研究及验证

提出了发动机状态监视、故障诊断的理论方法并搭建了该系统的软硬件平台,为建立机载发动机健康管理系统奠定了坚实的基础。首先,建立并验证了含有健康参数的发动机线性化模型,在模型的基础上设计了用于故障诊断的卡尔曼滤波器;其次,用设计好的滤波器可以准确估计出反应发动机运行状态的不可测参数;随后又用了一组卡尔曼滤波器诊断、隔离了传感器故障;最后,介绍了该部分机载系统原理样机的软硬件配置,并进行了算法平台验证,从操作和实现方式上验证了软硬件平台。该设计满足算法需求且界面人性化、易于操作。     

一种飞机顶层设计指标最优分配的新方法

探讨了一种新的设计指标最优分配方法--协同分配法,用于处理飞机顶层设计中的大规模设计指标最优分配问题.分析了飞机顶层设计中的设计指标最优分配特征,据此给出了协同法的原理并建立了数学模型.协同法按设计指标分配关系将最优分配问题分解为主系统优化和子系统优化,主优化对子系统设计指标进行最优分配,子优化以最小化分配设计指标值与期望设计指标值之间的差异为目标,进行子系统最优设计,或对底层元件(如飞机翼梁、翼肋和翼盒等)进行设计指标最优分配,并把最优解信息反馈给主优化.主优化通过子优化最优解信息构成的一致性约束协调分配量,提高系统整体性能,并重新给出分配方案.主系统与子系统反复协调,直到得到设计指标最优分配方案.两层可靠度指标分配算例初步验证了本文方法的正确性与可行性,三层可靠度指标分配算例证明了本文方法的有效性.最后,以重量指标分配为例,简要叙述了针对飞机顶层设计中设计指标协同分配的数学模型和求解思路.     

基于模型的设计综合方法在综合数据管理系统中的应用

本文介绍了 Harmony 的基于模型的设计综合方法,并采用该方法对综合数据管理系统进行设计综合.其设计综合流程包括:架构分析、架构设计和详细架构设计.对每个阶段的活动及其产物进行了描述,并给出了每个阶段在实际系统中的应用结果,最后说明了设计综合阶段完成后应给后续软硬件开发人员的交付物.应用结果表明,该设计综合方法能较好地衔接系统功能分析和软硬件开发阶段,并能基于模型对系统架构进行设计综合及验证,增强了系统设计综合结果的可靠性.     

航空制造企业面向协同的工艺并行设计系统研究与应用

提出了面向协同的工艺并行设计方法。分析了CSCW技术及制造企业工艺技术工作的应用现状,建立了工艺协同设计模型。以某航空制造企业基于CAPPFramework和Teamcenter集成开发的协同工艺设计系统为背景,建立了CSCW-CAPP的系统架构,对工艺协同设计中的关键流程进行了详细论述,并以XML为工具进行了协同系统协同过程的通信、合作和协调的形式化描述。     

基于模型的设计综合方法在综合数据管理系统中的应用

本文介绍了Harmony的基于模型的设计综合方法,并采用该方法对综合数据管理系统进行设计综合.其设计综合流程包括:架构分析、架构设计和详细架构设计.对每个阶段的活动及其产物进行了描述,并给出了每个阶段在实际系统中的应用结果,最后说明了设计综合阶段完成后应给后续软硬件开发人员的交付物.应用结果表明,该设计综合方法能较好地衔接系统功能分析和软硬件开发阶段,并能基于模型对系统架构进行设计综合及验证,增强了系统设计综合结果的可靠性.     

多品种变批量产品智能工厂功能框架

为推动多品种变批量产品智能工厂的研究、规划和应用,以工厂基本业务流程为牵引,研究了智能工厂的功能框架,梳理了智能工厂的概念及内涵,提出了智能工厂的体系架构,讨论了协同设计、智能生产、试验验证和智能管控等主要内容,以及研究了研制过程模型的智能转换和研制过程数据的自动采集及分析等关键技术,对于后续智能工厂的设计及建设具有一定的参考价值。     

面向智能空战的它机协同试飞验证方法

为验证无人机自主协同算法在空战环境下的适用性,提出了一种高等效的它机协同试飞验证方法。根据算法功能实现的需求,以成熟的民用固定翼无人机平台为基础进行改装,搭建它机试飞平台,对真实空战环境开展模拟和等效设计。以四机协同编队算法为例,在试飞平台上移植算法程序,开展相关科目试飞验证。当需要验证不同控制算法时,无需针对它机试飞平台开发控制策略,只需修改控制算法即可。试验结果表明：编队综合误差较小,算法能够实现无人机编队的稳定控制;同时,它机协同试飞验证方法因其迭代速度快、安全稳定性高、成本低等特点,可用作中间阶段算法的前置试飞手段,为算法的开发迭代提供有效验证。     

以持续抽象策略实现软件体系架构进化

以对传统的模型-视图-控制器(MVC)体系架构框架实施的进化过程为例,针对软件系统的体系架构模式／框架设计,识别并提出一种新的进化式设计理念体系:基于持续抽象策略的进化式设计理念体系; 并探索了以这种理念体系及其语言记录和传承软件系统设计经验及其进化能力历史的可能性。本文指出,架构方案的可抽象能力是软件架构进化能力的核心因素,决定架构方案在软件进化过程中的生存能力。新的进化式设计方法学理念体系建议以持续抽象过程作为体系架构设计的进化策略,以领导软件体系架构的进化方向,持续加强软件体系架构的可靠性、可扩展性、动态性和可复用性。还介绍了这一新的设计方法学理念体系在信号和逻辑集成工具SAL Studio1．0设计开发过程中的实践。     

面向智能制造的航空发动机协同设计与制造

智能制造技术是在信息化、数字化、网络化基础上,将人工智能引入制造理论及生产运行过程中,形成以存储、计算、逻辑、推理为特征的机器智能所驱动的产品制造技术.目前,统一模型驱动下的协同研制已经成为航空发动机产品研制的未来发展模式.在此背景下首先分析航空发动机产品研制的现状,从基于模型的数据集成、基于工艺系统协同的智能加工技术、基于CoE模式的组织协同、工业大数据驱动下的过程协同和基于CPS的协同优化等方面探讨了智能制造环境下协同设计制造发展趋势,为航空发动机协同研制技术的发展提供了有益的参考.     

基于SIMICS的ICP系统模块仿真技术研究

随着机载综合化航电系统的日益复杂,航电系统中软件的开发和验证也日益困难.通过研究基于SIMICS的仿真平台及二次建模技术,建立了综合核心处理机(ICP)中几种通用功能模块(CFM)的仿真模型,为系统软件和应用软件的开发、调试、测试、综合等提供了一套虚拟仿真环境,实现了软硬件协同开发,缩短了项目研制周期,提高了工作效率和软件质量,较大地提升了复杂机载软件产品的研制能力.     

优化设计协同创新--本刊主编刘柱与赛特达科技有限公司总裁戌雷对话

20世纪90年代,CAD/CAPP/CAM/CAE技术为制造业企业e化带来了显著贡献,近两年来,国防工业更亲历了以iSIGHT为代表的计算机辅助优化和多学科设计优化理念的洗礼.为了提升自主研发能力,加快研发速度,我国国防工业企业日益站在产品全生命周期管理的高度,从产品研发协同的新视角,思考如何把产品价值、研发过程和信息内容有机融合,进而实现"系统整合、流程统一、参数优化、协同设计"的重大战略.今天,FIPER作为一体化CAX过程管理和设计协同平台又为企业提供了一个高效、标准和协同的设计环境,从而可以大大加快新产品的开发速度,提高产品品质,协助企业取得新的竞争优势.前不久,在"2005年赛特达科技有限公司技术大会"召开之际,本刊主编刘柱特别采访了赛特达公司总裁戎雷先生,双方就业界关心的问题进行了深入交流.