基于双DSP+FPGA的组合导航冗余控制器设计与实现
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外组合导航系统发展研究现状 | 第8-9页 |
| 1.3 冗余技术概述 | 第9-10页 |
| 1.4 冗余控制器国内外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.4.1 冗余控制器国外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.4.2 冗余控制器国内研究现状 | 第11页 |
| 1.5 本文主要工作及安排 | 第11-13页 |
| 2 组合导航冗余控制器方案设计 | 第13-18页 |
| 2.1 组合导航冗余控制器总体设计方案 | 第13-14页 |
| 2.1.1 需求分析 | 第13页 |
| 2.1.2 总体设计 | 第13-14页 |
| 2.2 双机冗余控制器设计 | 第14-17页 |
| 2.2.1 冗余方案介绍及选择 | 第15-16页 |
| 2.2.2 双机热备份设计 | 第16-17页 |
| 2.3 本章小结 | 第17-18页 |
| 3 组合导航冗余控制器硬件设计 | 第18-44页 |
| 3.1 基于双机热备份方案的硬件结构总体设计 | 第18-20页 |
| 3.1.1 硬件结构总体设计 | 第18-19页 |
| 3.1.2 DSP型号选择 | 第19-20页 |
| 3.1.3 FPGA型号选择 | 第20页 |
| 3.2 组合导航冗余控制器顶层原理图设计 | 第20-22页 |
| 3.3 DSP最小系统电路设计 | 第22-26页 |
| 3.3.1 复位电路设计 | 第22-23页 |
| 3.3.2 时钟电路设计 | 第23-24页 |
| 3.3.3 JTAG下载电路设计 | 第24-25页 |
| 3.3.4 DSP管脚信号配置 | 第25-26页 |
| 3.4 FPGA最小系统电路设计 | 第26-29页 |
| 3.4.1 复位电路设计 | 第26页 |
| 3.4.2 时钟电路设计 | 第26-27页 |
| 3.4.3 下载电路设计 | 第27-28页 |
| 3.4.4 FPGA管脚信号配置 | 第28-29页 |
| 3.5 电源模块设计 | 第29-31页 |
| 3.6 通讯电路设计 | 第31-36页 |
| 3.6.1 双DSP间通讯电路设计 | 第31-32页 |
| 3.6.2 DSP与FPGA间通讯电路设计 | 第32-33页 |
| 3.6.3 外部通讯电路设计 | 第33-35页 |
| 3.6.4 GNSS模块电路设计 | 第35-36页 |
| 3.7 多路选择器电路设计 | 第36-37页 |
| 3.8 双控制器间接口模块设计 | 第37-38页 |
| 3.9 PCB设计 | 第38-42页 |
| 3.9.1 PCB电磁兼容(EMC)设计 | 第38-39页 |
| 3.9.2 PCB板层分配 | 第39-40页 |
| 3.9.3 元器件布局 | 第40-41页 |
| 3.9.4 PCB布线 | 第41-42页 |
| 3.10 冗余控制器硬件设计结果 | 第42-43页 |
| 3.11 本章小结 | 第43-44页 |
| 4 组合导航冗余系统软件设计 | 第44-66页 |
| 4.1 组合导航冗余系统软件总体方案 | 第44-45页 |
| 4.1.1 系统软件设计方法与原则 | 第44页 |
| 4.1.2 系统软件总体设计方案 | 第44-45页 |
| 4.2 外部接口模块程序设计 | 第45-49页 |
| 4.2.1 DSP串口程序设计 | 第46-47页 |
| 4.2.2 FPGA串口程序设计 | 第47-48页 |
| 4.2.3 CAN通信程序设计 | 第48-49页 |
| 4.3 冗余控制器容错管理程序设计 | 第49-60页 |
| 4.3.1 系统初始化程序设计 | 第49-50页 |
| 4.3.2 主备机确认程序设计 | 第50-51页 |
| 4.3.3 双机同步程序设计 | 第51-52页 |
| 4.3.4 双机通讯软件设计 | 第52-55页 |
| 4.3.5 检错模块程序设计 | 第55-56页 |
| 4.3.6 故障自检程序设计 | 第56-58页 |
| 4.3.7 仲裁切换程序设计 | 第58-60页 |
| 4.4 上位机监控软件设计 | 第60-65页 |
| 4.4.1 IUP及OpenGL介绍 | 第60-61页 |
| 4.4.2 上位机软件功能及效果 | 第61-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 系统调试、实验及分析 | 第66-76页 |
| 5.1 测试验证目的与平台 | 第66-67页 |
| 5.2 系统功能模块调试 | 第67-70页 |
| 5.2.1 电源模块测试 | 第67-68页 |
| 5.2.2 串口模块测试 | 第68-69页 |
| 5.2.3 CAN通信测试 | 第69-70页 |
| 5.3 模拟故障测试 | 第70-75页 |
| 5.3.1 模拟硬件故障测试 | 第70-74页 |
| 5.3.2 模拟软件故障测试 | 第74-75页 |
| 5.4 本章小节 | 第75-76页 |
| 6 总结与展望 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 附录 | 第82页 |
