基于PCI總線的航天測(cè)控?cái)?shù)據(jù)錄取系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)已成功研制出集多種功能為一體的航天測(cè)控綜合基帶設(shè)備。從衛(wèi)星上高速下傳的數(shù)據(jù)由地面衛(wèi)星接收站轉(zhuǎn)發(fā)為基帶信號(hào)送至數(shù)據(jù)中心，速度可達(dá)上百兆波特率，并要求系統(tǒng)能夠正確接收，存入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)的分析和處理。本課題正是在這種應(yīng)用背景下，通過(guò)設(shè)計(jì)基于PCI總線的數(shù)據(jù)錄取系統(tǒng)，對(duì)航天測(cè)控系統(tǒng)地面站綜合基帶設(shè)備數(shù)字接收機(jī)所接收的中頻采樣信號(hào)和解調(diào)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和存儲(chǔ)，將其送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)中進(jìn)行調(diào)制方案驗(yàn)證和數(shù)據(jù)分析，從而

2、進(jìn)一步完善了航天測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 作者的主要工作包括： 1.通過(guò)分析高速數(shù)據(jù)錄取所采用的兩種不同方式和系統(tǒng)所要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行了系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)。 2.確定硬件的設(shè)計(jì)方案，包括芯片選型、電源設(shè)計(jì)、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)容量及速度的選擇、PCI接口設(shè)計(jì)等。繪制硬件原理圖和PCB板，同時(shí)分析了高速數(shù)字電路中PCB設(shè)計(jì)所需要注意的問(wèn)題。 3.實(shí)現(xiàn)PCI9054與計(jì)算機(jī)PCI總線的接口，包括總線仲裁，寄存器讀寫(xiě)操

3、作，EEPROM的配置和下載，DMA傳輸，中斷響應(yīng)等功能。 4.設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的FPGA邏輯部分，并研究了高速大容量SDRAM控制器和進(jìn)行乒乓存儲(chǔ)操作邏輯時(shí)序，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)流的連續(xù)傳輸。 5.利用Driverworks開(kāi)發(fā)了使PCI硬件正常工作的Windows設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。研究了Scatter/GatherDMA驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)，并給出了應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法。實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)硬件的控制和通信，保證數(shù)據(jù)流能夠按要求正確的存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)磁