基于FPGA的机载机电系统通用远程接口单元设计

【摘要】：机载机电综合是航空机电系统管理的发展方向，终端设备的通用接口技术是提高设备通用性的必要条件，本文分析了国内外机载终端设备接口技术现状，提出了基于FPGA的机载机电系统通用远程接口单元的设计。主要介绍了远程终端的总体方案、硬件系统设计和软件系统设计，研究了FPGA动态重构技术和开关矩阵在通用远程接口单元设计中的应用方法，最后在机载机电系统仿真平台上对通用远程接口单元进行了试验。 通过分析机载机电系统信号特征和功能需求，在研究国外LRU和LRM典型功能的基础上，提出了通用远程接口单元的总体架构。详细描述了系统硬件的芯片选型，控制电路和接口电路设计，完成了外围模拟、数字混合调理电路制作。运用模块化的方法对系统软件进行规划，采用组合逻辑、状态机以及Xilinx自带IP核等多种方式实现各功能模块软件设计。 在动态重构技术研究中，提出了动态重构技术工程应用具体实现方法。给出了ISE12.2环境下利用PlanAhead工具进行动态重构设计的EAPR开发流程，详细描述了动态模块与静态模块之间信号交流的PIN语法，提出了IP核嵌套设计的动态调用方法，将该技术应用到机载机电系统的通用远程接口中。 本文所提出的通用远程接口单元的设计方法，为机载远程终端设备接口技术的研究提供了一定的参考；所提出的动态重构技术的工程应用方法具有一定的实践指导意义。