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《西安电子科技大学》 2018年
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基于以太网的飞行模拟器数据采集系统软硬件设计

王莉  
【摘要】:飞行模拟器是用于空勤人员培训的仿真训练设备,它能够仿真演示飞机系统的功能原理,减少学员在真实飞机上的培训时间。飞行模拟器的数据采集与处理信号大体有开关量(开入DI信号)、指示灯(开出DO信号)、脚蹬/驾驶杆/油门台等模拟量(AD信号)、步进电机驱动信号等。如何提高国内飞行模拟器接口系统数据采集速率,实现接口控制模块化和检测功能,提高维护效率一直是飞行模拟器研究的关键问题之一。本文总结了国内外飞行模拟器接口系统数据采集发展的特点,简要分析了以太网通信和ARM芯片STM32技术的发展。根据飞行模拟器实际的需要,该系统开发设计电路板,选用以太网作为主机与主板之间通信的方式,使用STM32F429作为数据采集系统主控制板的处理器,各从控制板采用STM32F103作为板卡的主控芯片,主控制板与各从控制板之间使用SPI通信。论文从飞行模拟器数据采集系统的方案总体设计、数据采集控制系统的硬件设计、数据采集控制系统的软件设计和数据采集系统软件测试概述这四大主题展开叙述。其中总体方案设计包括飞行模拟器数据采集系统的数据采集控制系统总体方案的设计,数据采集系统的数据采集分线系统的总体方案设计和基于数据采集系统的测试软件的总体方案设计三方面;数据采集控制系统硬件设计包括主控制板的硬件设计和各从控制板的硬件设计:数据采集控制系统的硬件设计以4U机箱为主体,分为三大块,一块为底板的硬件设计(底板为主板与各从板之间数据连接的桥梁);一块为主板的硬件设计(主板与主机之间采用以太网通信);另一块为从板的硬件设计(从板根据飞行模拟器的数据要求进行扩展),从板的设计包括DI控制板、DO控制板、AD控制板和步进电机控制板;数据采集控制系统的软件设计使用KEIL5开发环境,采用C语言编程,完成各从控制板程序设计,主控制板与主机之间通过以太网进行通讯,主控制板与各个从控制板之间通过SPI进行通讯;数据采集系统软件测试概述主要描述了各个控制板测试界面的使用。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:V216.8;TP393.11

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