基于片上可編程系統(tǒng)的航跡儀控制器設(shè)計(jì).pdf

1、航跡儀是艦船導(dǎo)航系統(tǒng)中的主要配套設(shè)備之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能化航跡標(biāo)繪設(shè)備有待進(jìn)一步拓寬功能、縮小體積、降低功耗、減少成本和提高可靠性。芯片設(shè)計(jì)、驗(yàn)證技術(shù)以及FPGA性能的發(fā)展使可編程片上系統(tǒng)得到了越來越多的應(yīng)用。可編程片上系統(tǒng)集成度高，體積小，功耗低，便于修改和升級(jí)，實(shí)時(shí)性能良好?；诳删幊唐舷到y(tǒng)的航跡儀控制器的研究有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文介紹了航跡儀和可編程片上系統(tǒng)的發(fā)展歷程，結(jié)合以往的航跡儀控制器設(shè)計(jì)實(shí)

2、例和片上系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于開源處理器的航跡儀控制器硬件邏輯平臺(tái)。首先簡要介紹了片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和流程。這些正在研究中的設(shè)計(jì)方法是未來電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要發(fā)展方向。第二分析了OR1200開源處理器和Wisbone總線的結(jié)構(gòu)和功能。OR1200是功能較強(qiáng)的處理器，能夠?qū)桔E儀的自動(dòng)化和智能化任務(wù)提供支持。Wisbone總線結(jié)構(gòu)簡單，利于小型片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第三通過集成一些開源的外部設(shè)備IP核(Intellectual Property

3、Core)如以太網(wǎng)控制器、VGA/LCD控制器、PS2控制器，組成了一個(gè)簡單的片上系統(tǒng)。針對(duì)這個(gè)片上系統(tǒng)建立了軟件編譯和調(diào)試的GNU工具鏈，并建立了JTAG調(diào)試鏈。這個(gè)最小系統(tǒng)的建立是以后系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試的基礎(chǔ)。最后初步設(shè)計(jì)了兼容Wisbone總線的專用IP，包括通用異步串行通信接口，SDRAM控制器，NAND Flash控制器和運(yùn)動(dòng)控制單元等，并對(duì)這些IP進(jìn)行了驗(yàn)證和測試。 基于片上可編程系統(tǒng)的航跡儀控制器方案設(shè)計(jì)，提高了集成度，