LXI总线1553B通信模块研制

发布时间：2017-04-24 00:10

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【摘要】：LXI总线是21世纪初由安捷伦提出的新兴的基于以太网技术的仪器总线,已在仪器市场占有一定份额。1553B总线是一种成熟的主要用于航空航天领域的军用总线,采用双通道冗余设计,可靠性高。LXI总线1553B通信模块能够将1553B总线设备接入到LXI总线测试系统中来,实现基于LXI总线的混合测试系统。本课题在对国内外相关研究成果进行调研的基础上,提出了LXI总线1553B通信模块的设计方案。硬件方面,主要包括LXI接口电路与1553B功能电路。本课题采用Atmel公司ARM9处理器作为模块的主控制器,以ARM主控制器为核心构建LXI接口硬件电路。LXI接口硬件电路实现模块通过LAN接口与上位机的通信。1553B功能硬件电路以FPGA为核心,FPGA选用ALTERA公司的EP2C8Q208。通过深入研究1553B总线规范,使用Verilog HDL编写1553B接口逻辑电路,使模块功能更加灵活,降低开发成本。软件方面,主要包括Linux嵌入式软件与上位机控制软件。ARM主控制器中运行嵌入式Linux操作系统,编写命令解析执行程序,一方面通过网口与上位机进行网络通信,另一方面通过主控制器的EBI外部总线接口与1553B功能电路通信。软件开发的另一部分是上位机控制软件的开发,包括IVI-COM驱动程序开发与网页控制界面设计。上位机既可以通过软面板调用IVI-COM驱动程序操作仪器,也可以通过WEB网页控制界面操作仪器。文章最后对模块各部分及功能进行了功能验证与测试。结果表明,LXI总线1553B通信模块实现了既定的功能,达到了技术指标要求。
【关键词】：LXI 1553B ARM FPGA
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP336
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题的目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 仪器总线的发展9-10
• 1.2.2 LXI总线技术概述10-12
• 1.2.3 1553B总线技术概述12-13
• 1.3 课题主要研究内容13-14
• 1.4 论文结构14-15
• 第2章 模块总体方案设计15-24
• 2.1 模块功能要求及技术指标15
• 2.2 总体方案设计15-17
• 2.3 硬件方案设计17-20
• 2.3.1 LXI接口电路设计方案17-19
• 2.3.2 1553B功能电路设计方案19-20
• 2.4 软件方案设计20-23
• 2.4.1 LXI接口嵌入式软件方案20-21
• 2.4.2 主控计算机软件方案21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章LXI总线 1553B通信模块硬件设计24-42
• 3.1 LXI接口硬件电路设计24-25
• 3.1.1 嵌入式硬件电路设计24-25
• 3.1.2 LAN接口硬件电路设计25
• 3.2 1553B接口硬件电路设计25-26
• 3.3 1553B接口功能逻辑设计26-41
• 3.3.1 编码器与解码器设计27-29
• 3.3.2 总线控制器功能逻辑设计29-35
• 3.3.3 远程终端功能逻辑设计35-39
• 3.3.4 监视器终端功能逻辑设计39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章LXI总线 1553B通信模块软件设计42-56
• 4.1 ARM嵌入式软件设计42-48
• 4.1.1 Linux字符设备驱动程序设计42-44
• 4.1.2 ARM服务器程序设计44-48
• 4.2 IVI-COM驱动程序与仪器软面板设计48-51
• 4.2.1 IVI-COM驱动程序开发48-50
• 4.2.2 测试软面板设计50-51
• 4.3 网页控制界面设计51-55
• 4.3.1 静态网页52
• 4.3.2 表单处理与仪器识别52-53
• 4.3.3 仪器控制界面53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 模块功能验证与测试56-66
• 5.1 测试系统的搭建56-57
• 5.1.1 测试所需的软硬件设备56
• 5.1.2 测试系统的搭建56-57
• 5.2 模块功能验证与测试57-65
• 5.2.1 LXI接口功能验证57-59
• 5.2.2 通信功能验证59-64
• 5.2.3 冗余与性能测试64-65
• 5.3 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-70
• 附录LXI总线 1553B通信模块装箱实物图70-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 杨海钢;孙嘉斌;王慰;;FPGA器件设计技术发展综述[J];电子与信息学报;2010年03期

2 宋延昭;嵌入式操作系统介绍及选型原则[J];工业控制计算机;2005年07期

3 刘华星;杨庚;;HTML5——下一代Web开发标准研究[J];计算机技术与发展;2011年08期

4 董海迪;何华锋;郑建飞;;基于BU-61580的1553B RT终端控制器设计[J];自动化应用;2014年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 郭敏敏;LXI计数器研制[D];哈尔滨工业大学;2008年

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本文编号：323255