彈載固態(tài)記錄器的總線(xiàn)研究與應(yīng)用.pdf

1、彈載固態(tài)記錄器是導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行各種動(dòng)態(tài)參數(shù)獲取、信息傳輸和記錄的關(guān)鍵設(shè)備之一。整個(gè)論文圍繞彈載固態(tài)記錄器應(yīng)用背景和數(shù)據(jù)流特點(diǎn)，提出了適用于彈載固態(tài)記錄器的專(zhuān)用總線(xiàn)設(shè)計(jì)原則及模塊化的硬件結(jié)構(gòu)。 根據(jù)總線(xiàn)設(shè)計(jì)原則及模塊化設(shè)計(jì)要求，論文對(duì)彈載固態(tài)記錄器的總線(xiàn)定義、連接器選取、總線(xiàn)高速傳輸理論分析和仿真、總線(xiàn)仲裁機(jī)制、接口模塊間數(shù)據(jù)傳輸邏輯設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述。該專(zhuān)用總線(xiàn)結(jié)構(gòu)已應(yīng)用于彈載固態(tài)記錄器中，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)到60M

2、Byte/s。最后介紹了總線(xiàn)接口模塊硬件電路及邏輯設(shè)計(jì)，文中的關(guān)鍵技術(shù)概括如下： (1)根據(jù)彈載固態(tài)記錄器特點(diǎn)，提出一種專(zhuān)用總線(xiàn)，該總線(xiàn)中沒(méi)有傳統(tǒng)意義的地址總線(xiàn)，通過(guò)少量槽選擇信號(hào)和簡(jiǎn)單的邏輯實(shí)現(xiàn)彈載記錄器采集量大、數(shù)據(jù)傳輸量大、順序批量存儲(chǔ)的功能。 (2)通過(guò)理論計(jì)算和仿真，得出本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的高速專(zhuān)用總線(xiàn)背板支持最高全局時(shí)鐘速度為90MHz，本設(shè)計(jì)中采用60MHz總線(xiàn)頻率。 (3)定量分析了傳統(tǒng)傳輸方法和源同步數(shù)

3、據(jù)傳輸方法對(duì)總線(xiàn)傳輸速度的影響，記錄器采集模塊數(shù)據(jù)完成存儲(chǔ)和記錄數(shù)據(jù)回放邏輯中采用了源同步數(shù)據(jù)傳輸方法，提高了記錄器內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸速率。 (4)總線(xiàn)接口兩端采用了FPGA內(nèi)部集成高速緩存的技術(shù)，通過(guò)對(duì)高速FIFO的讀寫(xiě)操作，極大地改善了采集速度與存儲(chǔ)速率不匹配的狀況。 (5)硬件電路中采集模塊實(shí)現(xiàn)了通道切換可在線(xiàn)編程，使其能夠滿(mǎn)足不同的測(cè)試要求和環(huán)境。存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)中通過(guò)理論計(jì)算，將16片存儲(chǔ)器芯片串聯(lián)，采用了循環(huán)寫(xiě)入技術(shù)