VPX混合处理板设计

发布时间：2020-12-09 12:38

　　现今,由于新的国防和航空应用的出现,对带宽、实时信息处理能力和散热技术提出了更高的要求。任务计算应用要求背板构架能够在恶劣的军事和航空环境中工作,并且能够为不同的系统提供可靠平台。本文研究了基于新的VPX总线标准的FPGA+多核DSP的混合处理板卡设计,首先,本文就嵌入式计算技术及该技术在国防、航空等方面的重要性做了简单的介绍。其次,本文简单介绍了数字信号处理系统的基本理论,对性能做了简单的分析,并且介绍了混合处理板设计的相应性能指标。再次,根据本设计的总体功能要求,提出了对应的设计方案,选择合适的核心处理器件。在硬件方面,介绍了混合处理板的主要硬件架构,包括A/D和D/A的FMC专用接口、信号预处理FPGA和实现复杂算法的多核DSP、以RapidIO交换核心的通信方式设计、板上电源、时钟以及多存储器的设计。在本文的最后,介绍了部分模块的调试过程和基于新架构多核DSP的MCSDK核间中断响应及核间通信程序,以适应在新环境下对多核DSP的软件开发。 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 数字信号处理
    1.2 嵌入式系统技术及嵌入式信号处理
        1.2.1 嵌入式系统技术介绍
        1.2.2 嵌入式系统的发展及信号处理领域的应用
    1.3 课题简介及内容安排
第二章 VPX嵌入式信号处理系统的相关理论
    2.1 课题背景
    2.2 VPX总线标准
    2.3 VPX应用
    2.4 嵌入式VPX处理系统的性能指标
        2.4.1 VPX嵌入式系统组成
        2.4.2 系统性能指标
第三章 系统方案设计
    3.1 系统方案
        3.1.1 系统组成及功能
        3.1.2 系统主要部件及性能
    3.2 混合处理板设计
第四章 6U尺寸VPX混合处理板设计
    4.1 XC6VLX240T硬件模块设计
    4.2 TMS320C6678硬件模块设计
        4.2.1 电源模块
        4.2.2 时钟及配置模块
        4.2.3 SGMII,SRIO及外部接口
        4.2.4 JTAG接口及配置模块
        4.2.5 TMS320C6678存储器设计
    4.3 SRIO交换模块设计
        4.3.1 交换模块电源设计
        4.3.2 交换模块芯片复位及时钟、配置设计
    4.4 FPGA模块接口电路设计
        4.4.1 DAC接口的FPGA实现
        4.4.2 ADC接口的FPGA实现
第五章 系统调试及测试
    5.1 系统调试
        5.1.1 整机实物
    5.2 FPGA模块及接口调试
        5.2.1 FMC接口测试
        5.2.2 FPGA GTX通信接口及系统联调测试
    5.3 多核DSP编程
        5.3.1 多核通信IPC
        5.3.2 快速傅里叶变换FFT多核DSP性能测试
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈嵌入式系统[J]. 梁娜娜.  中国科技信息. 2010(23)
[2]基于TSI578的串行RapidIO交换模块设计[J]. 张静,李汉波.  电子元器件应用. 2010(11)
[3]CPCI-E与VPX总线标准的比较分析[J]. 张天林,张思敏.  工业控制计算机. 2009(07)
[4]面向二十一世纪的嵌入式系统综述[J]. 张鑫.  科技创新导报. 2009(03)
[5]RapidIO总线技术的研究[J]. 陈剑波.  计算机与网络. 2005(09)
[6]超高速数据采集技术发展现状[J]. 马海潮.  测试技术学报. 2003(04)
[7]基于DSP+FPGA结构的高速数据采集模块[J]. 王志刚,师奕兵.  仪器仪表学报. 2003(S2)
[8]嵌入式系统与高性能嵌入式微控制器技术[J]. 陈平.  山东工程学院学报. 2001(02)
[9]嵌入式系统及其应用技术热点[J]. 曹名扬.  电子世界. 2001(02)
[10]采用DSP和FPGA实现的多路高速并行采集系统[J]. 陈秋芳,张唏,张春熹.  无线电工程. 2000(04)

博士论文
[1]高速高精度ADC集成电路的研究与设计[D]. 王继安.电子科技大学 2009

硕士论文
[1]基于FPGA的高速数字化接收与处理技术[D]. 王志刚.南京信息工程大学 2009



本文编号：2906874