基于MicroTCA架構(gòu)的AMC模塊化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，電子系統(tǒng)模塊化技術(shù)得到了飛速發(fā)展，各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，模塊化架構(gòu)的測(cè)試儀器逐漸成為研究熱點(diǎn)，這類系統(tǒng)不僅能達(dá)到高速率，高精度等性能指標(biāo)，同時(shí)還具備智能化，可重構(gòu)等特性。系統(tǒng)功能復(fù)雜、模塊多樣、擴(kuò)展兼容性強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，對(duì)相關(guān)硬件和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)均有較高要求。
　　論文基于MicroTCA(Micro Telecommunications Computing Architecture)和AMC（Advanced Mezza

2、nine Card）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出了一種新型模塊化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)架，該標(biāo)準(zhǔn)已廣泛應(yīng)用于航空電子系統(tǒng)的嵌入式測(cè)試與計(jì)算領(lǐng)域。MicroTCA平臺(tái)的采集系統(tǒng)具有四個(gè)顯著的特點(diǎn)：通過(guò)AMC采集模塊搭載FMC采集系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，進(jìn)一步提高系統(tǒng)模塊化程度，替換FMC子模塊就可對(duì)系統(tǒng)功能重定義；利用MicroTCA先進(jìn)的背板總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)支持多種傳輸協(xié)議的模塊高速互聯(lián)；支持IPMI(Intelligent Platform Management

3、 Interface)智能管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)模塊全方位的狀態(tài)監(jiān)控和遠(yuǎn)程操控；依據(jù)不同機(jī)箱尺寸標(biāo)準(zhǔn)，采集系統(tǒng)可支持6~12個(gè)AMC測(cè)試功能模塊，可根據(jù)需求對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)展。
　　采集系統(tǒng)包括采集模塊和DSP模塊兩個(gè)基本功能單元。采集模塊嚴(yán)格遵循AMC.0協(xié)議設(shè)計(jì)，兼容ATCA和MicroTCA平臺(tái)。模塊可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)FMC接口，搭載基于COTS(Commercial-off-the-shelf)商業(yè)貨架技術(shù)的FMC產(chǎn)品。本文使

4、用FMC采集系列子模塊，可實(shí)現(xiàn)雙通道500MSPS/12bits或雙通道400MSPS/14bits數(shù)據(jù)采集。DSP模塊通過(guò)MicroTCA平臺(tái)的高速背板總線和采集模塊互連，讀取采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于內(nèi)存中或是上傳到上位機(jī)驗(yàn)證測(cè)試結(jié)果。論文工作主要包括采集系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)、采集模塊的硬件設(shè)計(jì)、采集模塊的管理控制器(Module Management Controller)軟件設(shè)計(jì)、DSP模塊的PCIE根復(fù)合體底層驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、DSP模塊網(wǎng)絡(luò)客戶端和