以DSP为核心的弹载计算机系统的设计
发布时间：2021-10-21 11:04
弹载计算机系统是当今精确制导武器中的核心部件，是智能武器的“大脑”，在现代战争中有着非常重要的作用。本文根据实际项目的要求，提出并设计实现了一种DSP+CPLD+USB2.0架构的弹载计算机系统，主要进行的工作有：（1）根据项目的功能和性能需求，分析比较了国内外现有的设计方案，设计了以DSP为核心，辅以CPLD和USB2.0的弹载计算机系统设计方法。该设计方案充分利用了DSP的高速处理运算能力、CPLD的外设灵活扩展性和USB的大数据高速传输以及强兼容性特点，所设计的系统平台通用性好，灵活性强；（2）硬件部分选择了TMS320VC5509A DSP为核心处理器，和XC2C512CPLD、CY7C68013A USB2.0结合；DSP通过EMIF和CPLD连接，外设包括串口、ADC等通过CPLD和DSP连接，并受DSP控制；USB2.0模块采用FIFO-RAM方式连接，实现数据、命令交互；本文在这硬件设计思想上完成了系统硬件电路的设计和调试；（3）采用模块化设计思想对系统的软件部分进行了编程设计，主要包括DSP bootloader程序、ADC采集、RS422通信、USB2.0固件等相关...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词注释表
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 国内外发展现状
1.3 论文主要工作内容
1.4 论文架构
第二章 系统总体方案设计
2.1 系统需求及技术指标
2.1.1 功能、性能需求
2.1.2 技术指标
2.1.3 系统分析
2.2 系统方案设计
2.3 本章小结
第三章 系统硬件电路设计
3.1 基于 DSP 的最小系统
3.1.1 DSP 系统时钟电路
3.1.2 自举模式和 FLASH 电路
3.1.3 DSP 系统复位电路
3.1.4 JTAG 接口电路
3.2 CPLD 及外围 ADC、RS422 设计
3.2.1 CPLD 与 FPGA 对比
3.2.2 DSP 与 CPLD 接口电路
3.2.3 ADC 系统电路设计
3.2.4 RS422 总线电路设计
3.3 USB2.0 电路设计
3.3.1 CY7C68013A 电路方案设计
3.3.2 寄存器及中断定义
3.4 电源电路设计
3.5 系统地址资源及中断分配
3.6 硬件设计成果
3.7 本章小结
第四章 弹载计算机系统软件设计
4.1 系统软件总体设计
4.2 DSP 系统软件开发
4.2.1 Bootlader 程序引导设计
4.2.2 工作程序方案设计
4.2.3 ADC 采集程序
4.2.4 RS422 串行通信程序设计
4.2.5 中断服务程序设计
4.3 USB2.0 程序开发
4.3.1 固件程序设计
4.3.2 GPIF 波形设计
4.3.3 驱动和上位机简单设计说明
4.4 本章小结
第五章 系统测试与分析
5.1 系统上电测试
5.2 DSP 初始化自检测试
5.3 串口测试
5.4 USB 传输调试
5.5 ADC 测试
5.6 测试结果分析
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速RS-422串行通信接口板设计[J]. 李晓建,余维荣,张霞,王向东,吴金才. 微型机与应用. 2012(06)
[2]导弹武器全制导技术发展分析[J]. 赵晶,来庆福,戴幻尧,冯德军,王雪松. 中国电子科学研究院学报. 2012(01)
[3]精确制导技术及其在武器中的应用[J]. 刘冬,鲜勇,郭飞帅,姚挺. 飞航导弹. 2011(11)
[4]复杂电磁环境下RS422接口保护电路的实现[J]. 崔海涛,于曦. 航空计算技术. 2011(06)
[5]FPGA与DSP的雷达数据传输接口设计[J]. 陈文鹤,毕欣,曹云侠,邵壮. 控制工程. 2011(S1)
[6]国外精确制导武器的导引头技术发展[J]. 刘颖,陈勇. 飞航导弹. 2011(08)
[7]弹载计算机的电磁兼容设计[J]. 王艺菲,李天鹏. 飞航导弹. 2011(06)
[8]TMS320VC5509在线烧写Flash并自举启动方法研究[J]. 陈若珠,胡金平,李战明. 微型机与应用. 2011(02)
[9]精确打击技术在信息化战争中的应用及发展趋势[J]. 韩磊,庞艳珂,曹禹,张民权. 兵工学报. 2010(S2)
[10]LTE系统的CRC校验算法研究及DSP实现[J]. 罗友宝,李小文,谷向阳. 电子技术应用. 2010(09)
硕士论文
[1]空空导弹飞行控制系统软件验证技术研究[D]. 张文山.上海交通大学 2012
[2]基于FPGA和DSP的激光器电源控制系统的研究[D]. 解超.武汉理工大学 2012
[3]基于DSP的弹载计算机控制系统的设计与实现[D]. 方柳建.南京理工大学 2012
[4]基于DSP的弹载计算机设计[D]. 马晓柯.南京理工大学 2012
[5]精确制导中目标识别与跟踪的应用研究[D]. 石伟栋.北京交通大学 2011
[6]弹载计算机数据采集与控制单元设计及实现[D]. 牟俊生.电子科技大学 2010
[7]基于DSP的制导炸弹弹载计算机系统设计与实现[D]. 白海滨.哈尔滨工业大学 2007
[8]低杂散雷达信号模拟器设计与实验研究[D]. 刘兰坤.燕山大学 2007
[9]基于DSP的弹载计算机研制与开发[D]. 李岩.南京理工大学 2005
[10]基于DSP和FPGA的多功能嵌入式导航计算机系统设计[D]. 李海洋.南京航空航天大学 2005
本文编号：3448849
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词注释表
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 国内外发展现状
1.3 论文主要工作内容
1.4 论文架构
第二章 系统总体方案设计
2.1 系统需求及技术指标
2.1.1 功能、性能需求
2.1.2 技术指标
2.1.3 系统分析
2.2 系统方案设计
2.3 本章小结
第三章 系统硬件电路设计
3.1 基于 DSP 的最小系统
3.1.1 DSP 系统时钟电路
3.1.2 自举模式和 FLASH 电路
3.1.3 DSP 系统复位电路
3.1.4 JTAG 接口电路
3.2 CPLD 及外围 ADC、RS422 设计
3.2.1 CPLD 与 FPGA 对比
3.2.2 DSP 与 CPLD 接口电路
3.2.3 ADC 系统电路设计
3.2.4 RS422 总线电路设计
3.3 USB2.0 电路设计
3.3.1 CY7C68013A 电路方案设计
3.3.2 寄存器及中断定义
3.4 电源电路设计
3.5 系统地址资源及中断分配
3.6 硬件设计成果
3.7 本章小结
第四章 弹载计算机系统软件设计
4.1 系统软件总体设计
4.2 DSP 系统软件开发
4.2.1 Bootlader 程序引导设计
4.2.2 工作程序方案设计
4.2.3 ADC 采集程序
4.2.4 RS422 串行通信程序设计
4.2.5 中断服务程序设计
4.3 USB2.0 程序开发
4.3.1 固件程序设计
4.3.2 GPIF 波形设计
4.3.3 驱动和上位机简单设计说明
4.4 本章小结
第五章 系统测试与分析
5.1 系统上电测试
5.2 DSP 初始化自检测试
5.3 串口测试
5.4 USB 传输调试
5.5 ADC 测试
5.6 测试结果分析
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速RS-422串行通信接口板设计[J]. 李晓建,余维荣,张霞,王向东,吴金才. 微型机与应用. 2012(06)
[2]导弹武器全制导技术发展分析[J]. 赵晶,来庆福,戴幻尧,冯德军,王雪松. 中国电子科学研究院学报. 2012(01)
[3]精确制导技术及其在武器中的应用[J]. 刘冬,鲜勇,郭飞帅,姚挺. 飞航导弹. 2011(11)
[4]复杂电磁环境下RS422接口保护电路的实现[J]. 崔海涛,于曦. 航空计算技术. 2011(06)
[5]FPGA与DSP的雷达数据传输接口设计[J]. 陈文鹤,毕欣,曹云侠,邵壮. 控制工程. 2011(S1)
[6]国外精确制导武器的导引头技术发展[J]. 刘颖,陈勇. 飞航导弹. 2011(08)
[7]弹载计算机的电磁兼容设计[J]. 王艺菲,李天鹏. 飞航导弹. 2011(06)
[8]TMS320VC5509在线烧写Flash并自举启动方法研究[J]. 陈若珠,胡金平,李战明. 微型机与应用. 2011(02)
[9]精确打击技术在信息化战争中的应用及发展趋势[J]. 韩磊,庞艳珂,曹禹,张民权. 兵工学报. 2010(S2)
[10]LTE系统的CRC校验算法研究及DSP实现[J]. 罗友宝,李小文,谷向阳. 电子技术应用. 2010(09)
硕士论文
[1]空空导弹飞行控制系统软件验证技术研究[D]. 张文山.上海交通大学 2012
[2]基于FPGA和DSP的激光器电源控制系统的研究[D]. 解超.武汉理工大学 2012
[3]基于DSP的弹载计算机控制系统的设计与实现[D]. 方柳建.南京理工大学 2012
[4]基于DSP的弹载计算机设计[D]. 马晓柯.南京理工大学 2012
[5]精确制导中目标识别与跟踪的应用研究[D]. 石伟栋.北京交通大学 2011
[6]弹载计算机数据采集与控制单元设计及实现[D]. 牟俊生.电子科技大学 2010
[7]基于DSP的制导炸弹弹载计算机系统设计与实现[D]. 白海滨.哈尔滨工业大学 2007
[8]低杂散雷达信号模拟器设计与实验研究[D]. 刘兰坤.燕山大学 2007
[9]基于DSP的弹载计算机研制与开发[D]. 李岩.南京理工大学 2005
[10]基于DSP和FPGA的多功能嵌入式导航计算机系统设计[D]. 李海洋.南京航空航天大学 2005
本文编号：3448849
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