基于vme總線arm7主控通信模塊設(shè)計(jì)

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1、ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringDesignofARM7ControlandCommunicationModulebasedonVME-BusAuthor:ZhangXinSpecialty:DesignandManufactureofIntegrateCircuitAdvisorⅠ:ZhaoFeng,FuYuzuoAdvisorⅡ:HuangDongshanCollegeofMicro-ElectronicsShanghaiJiaoT

2、ongUniversityShanghai,P.R.ChinaMay31,2008基于VME總線的ARM7主控通信模塊設(shè)計(jì)摘要基于VME總線的ARM7主控通信模塊是為滿足航空電子系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的需要而研制設(shè)計(jì)的,是某航電分系統(tǒng)的控制、處理、通信的核心。本模塊以ARM7處理器為控制核心,最高處理速度能達(dá)到100MIPS;內(nèi)總線采用了VME64總線,能提供高達(dá)4.2Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率,實(shí)現(xiàn)與其他模塊的高速數(shù)據(jù)交換;集成了大容量的存儲器和多路通信通道接口,利用大規(guī)模可編程器件最大能同時(shí)處理數(shù)十路ARINC429通信通道,實(shí)現(xiàn)與多個(gè)外系統(tǒng)的通信交聯(lián)。本模塊的設(shè)計(jì)著重

3、在處理機(jī)架構(gòu)、總線、通信接口三個(gè)技術(shù)方向進(jìn)行了研究和創(chuàng)新;采用的ARM7嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、VME總線接口技術(shù)、大規(guī)模FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)等都是現(xiàn)今行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)流行的先進(jìn)技術(shù),將它們應(yīng)用到航空電子系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)之中,彌補(bǔ)了我們在設(shè)計(jì)技術(shù)上的某些不足,具有十分重要的意義。本論文對整個(gè)模塊的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。首先介紹了課題的來源、研究內(nèi)容和意義,對系統(tǒng)做了一個(gè)簡單的描述,以及本論文要完成的工作;接下來介紹了所采用的一些技術(shù)的資料背景,詳細(xì)描述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,包括硬件方案、軟件方案以及一些關(guān)鍵技術(shù)、難點(diǎn)技術(shù)的設(shè)計(jì)思路;然后,詳細(xì)的描述了模塊的設(shè)

4、計(jì)實(shí)現(xiàn)和功能調(diào)試過程,包括硬件的各個(gè)功能部分的調(diào)試和驅(qū)動軟件編制、設(shè)計(jì)的改進(jìn)和完善、以及部分仿真驗(yàn)證的結(jié)果;其中,基于FPGA技術(shù)設(shè)計(jì)的ARINC429通信芯片是一個(gè)關(guān)鍵的難點(diǎn)技術(shù),文章中用單獨(dú)的章節(jié)進(jìn)行了專門的討論;文章最后,總結(jié)了本課題的主要研究工作和成果,并對該設(shè)計(jì)的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:VME總線,ARM7處理器,F(xiàn)PGA設(shè)計(jì),ARINC429協(xié)議DESIGNOFARM7CONTROLANDCOMMUNICATIONMODULEBASEDONVME-BUSABSTRACTTheARM7controlandcommunicationmoduleb

5、asedonVME-busisdesignedtomeettheneedofnewavionicssystemdevelopment.Themoduleisthecontrolcenter,processcenterandcommunicationcenterinasub-systemofavionics.TheARM7coreprocessspeedcanreachto100MIPS,andtheinsidebusappliedVME64canprovide4.2Gbpsdatatransmissionbandwidth.Thismoduleintegra

6、tedmulti-volumememoriesandvariousperipheralscanmanageupto100ARINC429communicationchannelsbyusingFPGA.Thismodulemakessomeinnovationwhichfocusonfieldssuchasprocessorstructure,insidebus,communicationinterface.TheARM7embeddedsystem,VMEbusandFPGAhavebeenwidelyusedintheelectronicsdesign,

7、andouravionicsengineeringsystemwilltakemanyadvantagesoftheseadvancedtechnologies.Thearticlethoroughlydescribestheconceptofdesign,realizationmethodandimplementationofthewholemodule.Firstofall,itintroducesthesourceofthework,thecontentandpurposeoftheresearch.Italsosimplyillustratesthe

8、system,andtheworktobeachie

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