基于SoC的弹载数据记录仪设计

发布时间：2021-08-06 02:48

　　数据记录仪设备是导弹测试系统的重要组成部分,主要用于记录导弹飞行过程中的各种参数。针对目前越来越多的导弹设计科研背景,对传统弹载记录仪的设计提出了更高的指标,要求其必须能适应测试信号的多样性、实时性等特点。因此,开发一款性能优异的通用性弹载数据记录仪就变得十分必要。本文在此背景下提出了一种SoC+NAND FLASH架构的数据记录仪设计方案,成功地满足了系统需求。本文根据记录仪设备在弹载工作环境下的特殊要求,首先综合分析了系统的性能指标,在此基础上选择了合适的SoC和NAND FLASH存储芯片,并给出了基于主控板卡+存储板卡的数据记录仪整体设计架构;其次,详细地描述了数据记录仪设备的硬件设计,主要包括了主控板卡和存储板卡的电路原理图设计,具体说明了电源、时钟、加载、接口等的设计方法和原理。然后,详细说明了主控板卡的软件实现方法,介绍了Zynq 7000 SoC的开发流程,并实现了基于Zynq 7000SoC的千兆以太网通信以及与存储板卡的高速数据传输。最后具体阐述了存储板卡的软件实现,对记录系统的工作流程和自定义的数据传输协议进行了介绍,同时说明了存储阵列的坏块管理、擦除、记录、回读... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 论文产生的背景
    1.2 存储系统发展概述
    1.3 论文主要内容以及章节安排
第二章 数据记录仪系统分析与硬件设计
    2.1 系统总体设计
        2.1.1 需求分析及性能指标
        2.1.2 主要器件芯片选型
    2.2 主控板卡硬件设计
        2.2.1 主控板卡电源设计
        2.2.2 SoC时钟及加载调试设计
        2.2.3 千兆以太网设计
    2.3 存储板卡硬件设计
        2.3.1 存储板卡电源设计
        2.3.2 FLASH存储架构设计
        2.3.3 系统时钟与FPGA加载设计
        2.3.4 板间接.设计
第三章 主控板卡软件实现
    3.1 Zynq 7000 SoC软件开发
        3.1.1 ARM v7体系结构介绍
        3.1.2 Zynq 7000 SoC开发流程
    3.2 对外千兆以太网软件实现
        3.2.1 基于Zynq的以太网模块
        3.2.2 以太网驱动开发实现
    3.3 数据流控制实现
        3.3.1 主控板卡工作流程
        3.3.2 Zynq软件流程
    3.4 与存储板卡高速接.实现
        3.4.1 设计概述
        3.4.2 IOSERDES实现串并/并串及对码
第四章 存储板卡软件实现
    4.1 存储板工作流程
        4.1.1 工作流程概况
        4.1.2 FLASH操作命令和地址构成
        4.1.3 数据帧类型说明
    4.2 存储阵列坏块管理实现
        4.2.1 FLASH坏块介绍
        4.2.2 坏块管理的实现
    4.3 存储阵列擦除功能实现
        4.3.1 FLASH擦除时序说明
        4.3.2 两种不同的擦除模式
    4.4 存储阵列记录功能实现
        4.4.1 FLASH编程类型介绍
        4.4.2 连续页编程模式说明
        4.4.3 乒乓操作实现两种不同的存储方式
    4.5 存储阵列回读功能实现
    4.6 存储阵列ECC校验实现
        4.6.1 ECC校验简介
        4.6.2 ECC校验实现
第五章 结束语
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3324921