可编程逻辑器件的可测性设计与验证平台的搭建
发布时间：2021-03-11 20:02
随着电路设计和加工技术的快速发展,电子系统变得越来越复杂,这就给电子系统可测性设计提出了更高的要求;同时,在设计电路系统时,越来越多的设计中使用FPGA和CPLD等可编程逻辑器件用以实现快速开发,而目前的可测性设计方法并没有对这类可编程逻辑器件中逻辑代码作专门考虑。基于上述现状,本文将描述一种基于代码插桩技术和多信号模型技术的可测性设计方法用以针对于可编程逻辑器件中逻辑代码。同时,目前没有用于验证该可测性设计方法的硬件平台,因此本课题设计了一块PCI数据采集卡用以验证该可测性设计方法的可行性。本文主要完成以下工作:首先,PCI数据采集卡的设计与实现。本课题设计了一块基于PCI总线接口硬件总体指标为双通道、12位采集速率为10MSps的数据采集卡,用于验证课题所提出的可测性设计方法。文章阐述了数据采集卡的设计方案,包括通过对数据传输方案分析完成FPGA和CPLD中硬件逻辑代码的设计与实现、利用PLXSDK实现数据采集卡上层软件。其次,代码插桩技术和多信号模型技术联合可测性设计方法的实现。针对于可编程逻辑器件中逻辑代码,利用代码插桩技术对其进行插桩,抛出故障信息,实现...
【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】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 PCI总线的研究现状
1.2.2 代码插桩技术的研究现状
1.2.3 多信号模型技术的研究现状
1.3 本文的主要内容及组织结构
第二章 数据采集卡逻辑设计与实现
2.1 逻辑总体方案设计
2.2 CPLD逻辑设计
2.2.1 CPLD控制器模块
2.2.2 CPLD数据处理模块
2.3 FPGA逻辑设计
2.3.1 PCI 9054控制器
2.3.2 SDRAM控制器
2.3.3 时钟分频器模块
2.3.4 CPLD控制器模块
2.3.5 控制协调器模块
2.4 本章小结
第三章 数据采集卡上层软件设计与实现
3.1 数据采集卡上层软件设计总体方案
SDK的应用和板卡驱动"> 3.2 PLXSDK的应用和板卡驱动
SDK的驱动应用"> 3.2.1 PLXSDK的驱动应用
SDK配置PCI 9054"> 3.2.2 PLXSDK配置PCI 9054
3.3 图形化程序编写
3.4 本章小结
第四章 代码插桩与多信号模型联合测试性分析方法
4.1 总体方案设计
4.2 代码插桩技术简介
4.2.1 代码插桩技术概述
4.2.2 代码插桩具体方法
4.3 代码插桩技术应用于可编程逻辑器件可测性设计
4.3.1 单个文件的插桩
4.3.2 always代码模块插桩
4.3.3 assign代码模块插桩
4.3.4 总故障代码流输出
4.3.5 故障代码的捕获和观察
4.4 多信号模型技术
4.4.1 模型形式化的定义和表示
4.4.2 多信号模型可测性分析示例
4.5 多信号模型技术应用于可编程逻辑器件可测性设计
4.6 本章小结
第五章 采集卡和可测性设计方法的实验验证
5.1 PCI数据采集卡
5.1.1 数据采集卡调试
5.1.2 数据采集卡功能验证
5.2 可测性设计方法在PCI数据采集卡中的实例应用
5.2.1 PCI数据采集卡可测性设计硬件和代码插桩方案
5.2.2 PCI数据采集卡多信号模型的建立
5.2.3 数据分析和结论
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文主要取得的成果
6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
附录
攻硕期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多信号模型的测试性分析方法研究[J]. 许辉,梁力. 计算机测量与控制. 2012(04)
[2]基于FPGA嵌入式系统的研究与应用[J]. 崔健,刘晋. 微型机与应用. 2010(03)
[3]复杂电子系统可测性建模方法研究[J]. 蒋荣华,王厚军,刘震,龙兵. 计算机应用研究. 2009(09)
[4]多信号模型在故障诊断中的应用[J]. 何光进,叶晓慧,王红霞. 计算机测量与控制. 2009(01)
[5]基于FMEA/FTA的嵌入式软件故障诊断模型与应用[J]. 何鑫,杨顺昆,刘斌. 计算机测量与控制. 2009(01)
[6]基于多信号模型的电路板TPS开发方法研究[J]. 曹志伟,周晓东,王成刚,喻佳. 计算机测量与控制. 2008(11)
[7]PCI9054及其在高速数据采集系统中的应用[J]. 朱惠静. 国外电子测量技术. 2008(02)
[8]基于PCI9054的PCI接口数据通信系统[J]. 马超,皮亦鸣. 中国科技论文在线. 2008(01)
[9]可测性设计技术的回顾与发展综述[J]. 王厚军. 中国科技论文在线. 2008(01)
[10]基于插桩技术的并行程序的重演方法[J]. 殷贤亮,丁宁. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(09)
硕士论文
[1]基于GDI+的系统可测性建模软件设计与实现[D]. 汪郑捷.电子科技大学 2013
[2]复杂数字电路板的可测性研究[D]. 罗涛.江苏科技大学 2011
[3]PCI数据采集卡的设计及测试方法研究[D]. 叶小杰.电子科技大学 2011
[4]基于多信号模型的电子系统可测性算法及软件设计[D]. 王义琴.电子科技大学 2010
[5]数字集成电路可测试性设计研究与应用[D]. 张艳.浙江大学 2010
[6]基于多平台的PCI总线接口设计与实现[D]. 杨庆宇.西安电子科技大学 2010
[7]嵌入式软件白盒测试中插桩技术的研究与应用[D]. 路翠.北京工业大学 2010
[8]基于FPGA的SDRAM控制器设计及应用[D]. 杨映辉.兰州大学 2007
[9]可测试性设计技术及应用研究[D]. 谢明恩.南京航空航天大学 2007
[10]基于PCI总线的航天测控数据录取系统的设计与实现[D]. 熊璐.电子科技大学 2006
本文编号：3077010
【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】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 PCI总线的研究现状
1.2.2 代码插桩技术的研究现状
1.2.3 多信号模型技术的研究现状
1.3 本文的主要内容及组织结构
第二章 数据采集卡逻辑设计与实现
2.1 逻辑总体方案设计
2.2 CPLD逻辑设计
2.2.1 CPLD控制器模块
2.2.2 CPLD数据处理模块
2.3 FPGA逻辑设计
2.3.1 PCI 9054控制器
2.3.2 SDRAM控制器
2.3.3 时钟分频器模块
2.3.4 CPLD控制器模块
2.3.5 控制协调器模块
2.4 本章小结
第三章 数据采集卡上层软件设计与实现
3.1 数据采集卡上层软件设计总体方案
SDK的应用和板卡驱动"> 3.2 PLXSDK的应用和板卡驱动
SDK的驱动应用"> 3.2.1 PLXSDK的驱动应用
SDK配置PCI 9054"> 3.2.2 PLXSDK配置PCI 9054
3.3 图形化程序编写
3.4 本章小结
第四章 代码插桩与多信号模型联合测试性分析方法
4.1 总体方案设计
4.2 代码插桩技术简介
4.2.1 代码插桩技术概述
4.2.2 代码插桩具体方法
4.3 代码插桩技术应用于可编程逻辑器件可测性设计
4.3.1 单个文件的插桩
4.3.2 always代码模块插桩
4.3.3 assign代码模块插桩
4.3.4 总故障代码流输出
4.3.5 故障代码的捕获和观察
4.4 多信号模型技术
4.4.1 模型形式化的定义和表示
4.4.2 多信号模型可测性分析示例
4.5 多信号模型技术应用于可编程逻辑器件可测性设计
4.6 本章小结
第五章 采集卡和可测性设计方法的实验验证
5.1 PCI数据采集卡
5.1.1 数据采集卡调试
5.1.2 数据采集卡功能验证
5.2 可测性设计方法在PCI数据采集卡中的实例应用
5.2.1 PCI数据采集卡可测性设计硬件和代码插桩方案
5.2.2 PCI数据采集卡多信号模型的建立
5.2.3 数据分析和结论
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文主要取得的成果
6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
附录
攻硕期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多信号模型的测试性分析方法研究[J]. 许辉,梁力. 计算机测量与控制. 2012(04)
[2]基于FPGA嵌入式系统的研究与应用[J]. 崔健,刘晋. 微型机与应用. 2010(03)
[3]复杂电子系统可测性建模方法研究[J]. 蒋荣华,王厚军,刘震,龙兵. 计算机应用研究. 2009(09)
[4]多信号模型在故障诊断中的应用[J]. 何光进,叶晓慧,王红霞. 计算机测量与控制. 2009(01)
[5]基于FMEA/FTA的嵌入式软件故障诊断模型与应用[J]. 何鑫,杨顺昆,刘斌. 计算机测量与控制. 2009(01)
[6]基于多信号模型的电路板TPS开发方法研究[J]. 曹志伟,周晓东,王成刚,喻佳. 计算机测量与控制. 2008(11)
[7]PCI9054及其在高速数据采集系统中的应用[J]. 朱惠静. 国外电子测量技术. 2008(02)
[8]基于PCI9054的PCI接口数据通信系统[J]. 马超,皮亦鸣. 中国科技论文在线. 2008(01)
[9]可测性设计技术的回顾与发展综述[J]. 王厚军. 中国科技论文在线. 2008(01)
[10]基于插桩技术的并行程序的重演方法[J]. 殷贤亮,丁宁. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(09)
硕士论文
[1]基于GDI+的系统可测性建模软件设计与实现[D]. 汪郑捷.电子科技大学 2013
[2]复杂数字电路板的可测性研究[D]. 罗涛.江苏科技大学 2011
[3]PCI数据采集卡的设计及测试方法研究[D]. 叶小杰.电子科技大学 2011
[4]基于多信号模型的电子系统可测性算法及软件设计[D]. 王义琴.电子科技大学 2010
[5]数字集成电路可测试性设计研究与应用[D]. 张艳.浙江大学 2010
[6]基于多平台的PCI总线接口设计与实现[D]. 杨庆宇.西安电子科技大学 2010
[7]嵌入式软件白盒测试中插桩技术的研究与应用[D]. 路翠.北京工业大学 2010
[8]基于FPGA的SDRAM控制器设计及应用[D]. 杨映辉.兰州大学 2007
[9]可测试性设计技术及应用研究[D]. 谢明恩.南京航空航天大学 2007
[10]基于PCI总线的航天测控数据录取系统的设计与实现[D]. 熊璐.电子科技大学 2006
本文编号：3077010
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/ljx/3077010.html
