基于片上可編程系統(tǒng)的航跡儀控制器設(shè)計.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。隨著計算機技術(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、驗證技術(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?？删幊唐舷到y(tǒng)集成度高，體積小，功耗低，便于修改和升級，實時性能良好。基于可編程片上系統(tǒng)的航跡儀控制器的研究有重要的理論意義和實用價值。 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)計實

2、例和片上系統(tǒng)的特點，設(shè)計了基于開源處理器的航跡儀控制器硬件邏輯平臺。首先簡要介紹了片上系統(tǒng)的設(shè)計特點和流程。這些正在研究中的設(shè)計方法是未來電子系統(tǒng)設(shè)計的重要發(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是功能較強的處理器，能夠?qū)桔E儀的自動化和智能化任務(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。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，組成了一個簡單的片上系統(tǒng)。針對這個片上系統(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。這個最小系統(tǒng)的建立是以后系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試的基礎(chǔ)。最后初步設(shè)計了兼容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控制器和運動控制單元等，并對這些IP進(jìn)行了驗證和測試。 基于片上可編程系統(tǒng)的航跡儀控制器方案設(shè)計，提高了集成度，