基于S3C2410航跡標繪控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、航跡標繪系統(tǒng)接收導航系統(tǒng)發(fā)來的船舶的位置、航向、航速等信息,進行命令解析處理后,在海圖上進行實時標繪,以記錄當前船舶航行的軌跡,是現(xiàn)代航海領域中不可或缺的重要設備。因此,對基于ARM及FPGA的智能數(shù)字化航海作業(yè)標繪臺研究,就具有重要的理論意義及實用價值。本文對航跡標繪控制系統(tǒng)進行進一步研究,更換了原有的硬件平臺,對其系統(tǒng)進行了設計與實現(xiàn)。該平臺具有體積小、可靠性高、開發(fā)容易等優(yōu)點。論文具體內(nèi)容包括系統(tǒng)工作原理分析、硬件平臺方案設計、器

2、件選型、硬件原理圖設計、PCB實現(xiàn)、硬件平臺功能實現(xiàn)及系統(tǒng)應用程序?qū)崿F(xiàn)。
　　本文介紹了航跡標繪系統(tǒng)的開發(fā)背景,分析了傳統(tǒng)航跡儀存在的問題,結合使用需求提出了系統(tǒng)總體的改進設計方案。設計首先選用基于芯片S3C42410的開發(fā)主板,提高設計開發(fā)的靈活性;針對標繪臺系統(tǒng)特殊使用要求,自主設計了總線接口及其他外設電路,節(jié)省了不必要的開銷,提高了系統(tǒng)的響應速度。同時對航跡標繪系統(tǒng)的概念、應用情況進行論述,接著通過對比幾種具有代表性的航跡標

3、繪系統(tǒng)硬件平臺的設計方案,結合艦船在海上進行航跡標繪時系統(tǒng)的實際需求,提出基于ARM與FPGA搭建系統(tǒng)的硬件平臺的設計方案,以集成化、專門化的設計提高了系統(tǒng)的性能。
　　其次,根據(jù)對航跡標繪系統(tǒng)的需求分析以及性能指標的要求設計電路,包括在ARM主控制器上搭建了鍵盤、顯示器、SD卡、串口及CAN總線等外圍設備,在脈沖接口電路中設計了一個最小系統(tǒng)板,實驗中為了方便調(diào)試,兩塊板子分開設計,通過數(shù)據(jù)總線、地址總線及特殊I/O接口來傳輸數(shù)據(jù)

4、。本文重點對控制系統(tǒng)的實現(xiàn)給予全局方案的設計與實現(xiàn),在ARM主控制系統(tǒng)中實現(xiàn)了數(shù)據(jù)解算、人機交互、數(shù)據(jù)存儲等功能,在FPGA脈沖接口系統(tǒng)中實現(xiàn)硬件直線插補控制器的功能。選用元件EP2C5T114對脈沖發(fā)生及接口板部分進行設計,采用Verilog語言編程實現(xiàn),提高了系統(tǒng)的集成化,保證了實時性,并使得硬件的設計開發(fā)更加簡便。采用分層模塊化設計方案,方便開發(fā)人員根據(jù)不同需求、不同的應用場合隨時進行調(diào)整。
　　最后,對整個系統(tǒng)進行調(diào)試,在