工控嵌入式系统技术之手设计出一款基于cPCI总线的遥测前端处理器系统让数据传输如同灵巧的手指轻盈而准
工控嵌入式系统技术的艺术手笔,绘制出一幅基于cPCI总线的新时代遥测前端处理器的生动图卷。它讲述了多功能双路PcM分路器板的设计与实现之美,以及遥测前端处理器中的软件之智。文章如同一位匠人,用词精准、结构严谨,将复杂的技术细节化作流畅的语言,让读者仿佛置身于高科技实验室中,目睹着数据处理系统在航空航天领域中的重要作用。
关键词:嵌入式遥测前端处理器 cPCI总线分路器 遥测数据处理系统
遥测数据处理系统,是现代飞机试飞安全保障、试飞效率提升和试飞周期缩短不可或缺的手段之一。在这些领域,它不仅体现了国家科技水平,也是国防建设不可忽视的一环。遥测前端处理器作为核心设备,其技术发展历程,从独立式到智能式再到嵌入式,可见其步伐坚实而稳健。
系统功能与主要技术指标
这款嵌入式实时计算机系统,不仅承担同步、分路工程单位转换等任务,还能进行数据计算和分配,使得用户能够享受到即时传输带来的便利。此外,它通过网络与管理服务器及工作站紧密对接,构成了当前流行的C/S架构模式,使得整个遥测数据处理体系更加完善。
系统组成与体系结构设计
为了适应不断变化的需求,新的嵌入式遥测前端处理器采用单CPU、单总线千兆以太网接口设计,这种简化后的体系结构既提高了性能又降低了成本。相比之下,以往VME总线平台更为复杂,导致研发周期长且软件开发难度大。而现在,这些问题都被巧妙地解决,让整个过程变得更加高效。
硬件设计
3.1 总线平台与OEM板卡选择
为了确保可靠性和环境适应性,本次设计选择了Compact PCI计算机总线平台,同时利用OEM产品来满足不同部分的需求,如CPU板选用美国SBS公司C7系列,而D/A板则选用美国NI公司N16713系列,每通道lMSps速度表明其强大的性能。
3.2 多功能双PCM分路器板设计与实现
多功能双PCM分路器板是本次项目的心脏部分,由帧同步检测、PCM模拟器等组成,并由CPLD芯片实现逻辑控制。ISP4512V提供现场编程能力,便于调试减少成本。而PLX9054作为“桥”芯片,为PCI总林高速传输提供支持,其DMA模式尤为灵活有效。
3.2.2 帧子帧同步及同步策略实现
在这个过程中,帧/子帧同步信号扮演着至关重要角色,它们不仅需要准确地区定每个字起始位置,还需保证参数字恢复并行数据正确无误。这要求高度精确、高可靠性的检测能力,因此框图如图3所示展示出的判决过程至关重要,以保证最终输出的是真正有效信号。此外,还有预设允许错误容限来判断是否真正有效,从而避免误判从而影响整体效果。