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导航计算机控制台检测设备的设计与实现

许蕾  
【摘要】: 本课题设计的控制台检测设备是针对某飞机上三种型号控制台(XX1、XX2、XX3)的专项检测设备,该检测设备在对控制台故障件的维修过程中发挥着重要的作用。 该检测设备在研制过程中综合地运用了PCI总线、FPGA、WDM驱动程序等相关知识。PCI总线是一种高性能的32/64位局部总线,它有着比ISA等总线无法实现的数据大容量、高速传输的优点。FPGA是一种现场可编程逻辑门阵列器件,它具有片上编程的能力,能够进行复杂数字电路系统的设计。本课题完成了基于FPGA和PCI总线的控制台检测设备的设计。 论文从控制台检测设备的硬件、驱动程序和用户程序三个方面进行论述,对各模块的实现方法进行了研究,并在提出具体的设计方案后研制出了检测设备的实物样机。论文讨论了PCI总线的基本特点,介绍了基于PCI总线的数据信号收发器板卡的核心器件——PCI9052芯片的工作原理。此外,由于被检测的控制台需要FPGA驱动,同时需要利用FPGA芯片进行数据格式的转换,因此,论文还介绍了FPGA的基本原理和开发流程。在完成整个硬件物理系统的设计基础上,对WDM驱动模式设计和用户程序的设计进行了较深入的研究,并给出了相应的编程方法和说明。 控制台检测设备采用了嵌入式系统设计方案,不仅缩短了开发周期、减少了器件数目,同时又提高了系统的可靠性和稳定性,从而使系统易实现、易升级,具有较强的适用性和可扩展性。 通过实际测试,该设备顺利完成了控制台的驱动、双端口RAM数据的缓冲、数据的输入输出和数据格式的转换等功能。实践证明,该设备能够对控制台故障件进行全面有效的检测,对故障现象能进行准确定位,达到了预期的设计效果。


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