轨道交通安全计算机中倒机单元的设计

安全计算机被广泛应用于轨道交通信号系统中,其中倒机单元有效提高了安全计算机的可靠性。研究了二乘二取二安全计算机结构,介绍了基于通信的倒机方式,制定了安全通信协议。该方式硬件上利用FPGA实现,使整个设计紧凑、灵活、稳定且高速;软件上,讨论了主备状态的确定,分析了倒机基本原则和单系的状态转移。具有该倒机方式的安全计算机,已在多种轨道交通信号系统中得到了应用,应用结果表明,本方案切实可用,能够满足系统高可靠性的要求。

基于双缓冲和FPGA的RS422接口电路设计

RS422异步串行通信技术广泛应用于机载计算机实时控制系统,提高了飞机的可维护性和可扩展性。设计了一种双缓冲模式RS422接口电路,采用通用的异步串行通信控制器。阐述了机载计算机RS422的通信协议,详细介绍了双缓冲策略。应用结果表明,该系统数据缓存能力强,提高了数据传输速度,使用简单。

基于PowerPC和FPGA的小型化飞行管理计算机设计

为了满足飞行管理系统小型化应用的需要,提出了一种基于PowerPC和FPGA的小型化飞行管理计算机系统设计方法,该设计以PowerPC微处理器MPC8270为核心,PowerPC多任务软件基于Vxworks实时操作系统,采用现场可编程门阵列FPGA进行地址译码和逻辑控制,并在其外围进行了模拟量接口、离散量接口、总线接口以及存储器的扩展,丰富了系统硬件接口资源。基于PowerPC和FPGA的飞行器管理计算机具有体积小、功耗低、实时性好和处理能力强的特点。实践证明,该设计方法结构简单、功能强大,能够满足系统控制的要求,具有较好的实用性。

基于NAND Flash的高速大容量存储系统设计

针对当前提高存储系统容量和访问速度的迫切需求,设计了一种高速大容量存储系统,系统以PCI总线为通信接口,以FPGA为控制核心,通过对多片NAND Flash的逻辑控制实现数据的高速存储。提出了流水线、坏块管理、并行硬件ECC校验等关键技术。验证结果表明,系统工作性能稳定、可靠性高、能够完成大量原始数据的高速记录,保证了数据记录的实时性。

一种新型无人机小型化飞行器管理计算机的设计实现

无人机的诸多优势,使得其无论是在军事领域还是在民用领域在未来都有着广泛应用前景。与生俱来的技术特点,也要求无人机机载设备要适应无人机环境应用要求。飞行器管理计算机是新型无人机的飞行安全和执行任务的核心设备。飞行器管理计算机为了更好的适应无人机环境要求,达到小型化的目的,本文从系统架构、结构设计、软硬件配置等方面,介绍说明如何解决小型化的关键技术和方法。

基于PowerPC和FPGA的多通道控制系统设计

为了提高控制系统可靠性,设计实现了一种基于PowerPC和FPGA的双余度、多通道控制系统。详细介绍了系统硬件结构、工作原理及逻辑设计方法。系统以MPC8640为主处理器,以XC3S400AN为控制核心,完成了对四片DAC转换芯片的控制,通过仲裁电路及通道故障逻辑实现对输出信号的双余度控制。验证结果表明,系统工作性能稳定、可靠性高、实时性好,满足设计需求。

基于P2010处理器的综合化模块数据处理硬件设计

随着航电设备向综合化模块化发展,其对数据处理硬件设计的要求逐渐分化成两个方向:高性能数据处理和多功能数据处理。前者具备非常高的数据处理能力和网络化高速串行总线。满足系统高速数据处理和高带宽通讯的要求。后者则具备一定的数据处理能力、网络化串行总线和并行局部总线,接入机载总线网络的同时又能方便的与低速设备进行通讯。文章介绍了一种基于P2010处理器的数据处理硬件设计,能够灵活适应综合化模块化航电对数据处理硬件的不同需求。

数据采集系统ADC接口设计与实现

本文提出了基于AD7981的数据采集系统ADC接口设计方案。从硬件设计和软件开发两个方面阐述了ADC接口的具体设计和实现方法。ADC接口电路采用模数隔离设计,防止噪声串扰。模数转换芯片性能优越,留有较大的性能余量,扩展了系统的使用范围,前端信号调理电路引起的噪声和误差控制得当,使得ADC接口电路具备较高的准确性和可靠性。

一种襟缝翼控制计算机余度架构设计

针对高升力系统中襟缝翼控制计算机的余度架构进行基础技术研究,设计了一种可靠性高、可抑制共模/共域故障、成本合适的新的余度架构。提出了襟缝翼控制计算机的通道结构与驱动分系统结构紧耦合,分析了3种主流余度模型,从而确定了襟缝翼控制计算机余度架构的通道结构和支路结构:新余度架构采用双通道模式,满足驱动分系统的驱动方式需求,每个通道内部将襟翼和缝翼功能进行物理隔离,功能通道内部由2个支路构成命令-监控结构。同时设计了新余度架构的工作方式,并使用广义随机Petri网分析了新余度架构的可靠性。

六端口Butler矩阵馈电双极化多波束天线阵列

多波束天线作为一种常用的阵列天线,能够调和毫米波天线频率与增益、覆盖之间的矛盾,以达到高增益、广覆盖的特点。文章提出了基于六端口Buter矩阵的双极化多波束天线阵列,达到了宽角度低旁瓣扫描的效果,阵列在垂直方向形成四角度波束,分别为-12°、+40°、-40°和+14°,在波束扫描范围内,旁瓣电平优于-14dB,最大增益为18dBi。

基于ARM多核处理器的多总线接口系统研究

ARM多核处理器在高性能、自主化方面不断发展,提出了一种基于ARM多核处理器的计算机系统硬件平台,以飞腾处理器FT-2000/4作为核心器件,采用多总线接口混合型的计算机架构,既能满足大量数据高速率传输的要求,又能满足少量数据实时传输的要求。主要介绍了基于PCIe总线的高速串行接口设计、基于QSPI总线的FLASH接口设计、基于SPI总线的NVRAM和寄存器接口设计、硬件电路设计关键点,实际测试数据表明,该系统性能稳定可靠,对同类型设计具有借鉴意义。

基于P2010处理器的嵌入式系统硬件平台设计

针对嵌入式系统在处理器低功耗和高性能方面的要求,提出了一种基于PowerPC架构处理器的嵌入式系统硬件平台,选用Freescale公司QorIQ P2系列处理器P2010作为核心器件,主要介绍了系统总体设计、内存接口、FLASH接口、供电电源、调试接口、高速通信接口、FPGA设计、1394通信接口和温度采集,以及上电启动工作流程,采用多种高速串行总线与外部设备进行数据交互。实际测试数据表明,该设计具有性能高、稳定可靠和可扩展的特点,达到了系统的要求,已成功应用于机载计算机,对同类型嵌入式平台的接口设计具有借鉴意义。

新型稀磁半导体Mn掺杂LiZnP的电子结构和光学性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对纯LiZnP、Mn掺杂LiZnP、Li过量和不足时Mn掺杂LiZnP体系进行了几何结构优化,计算并分析了体系的电子结构、半金属性、态密度及光学性质.结果表明:LiZnP新型稀磁半导体可以实现自旋和电荷注入机制的分离.Mn的掺入使体系产生自旋极化杂质带,自旋极化率达到100%,表现出半金属铁磁性,且体系性质受Li计量数的影响.当Li不足时杂质带宽度增大,半金属性增强,居里温度提高,形成能最低.进一步比较光学性质发现:Mn掺入后体系光学性质没有明显变化,但随Li的化学计量数的改变,介电函数虚部会在低能区中出现新的介电峰,同时复折射率函数对低频电磁波吸收明显加强,且能量损失在Li过量时最小.

一种新型抗瞬态干扰的FPGA配置加载技术

现场可编程门阵列(FPGA)具有设计灵活和资源丰富,广泛用于航空领域。基于SRAM的FPGA芯片掉电后数据丢失,上电后需要从外部存储器再次加载数据进行配置,加载配置期间对供电电源要求较高。针对实际应用,为提高上电期间的抗瞬态干扰,并使FPGA具有重新加载配置能力,提出了一种新型设计保障措施,在航空领域FPGA应用具有一定的参考价值。

基于PCI总线的1394串行总线接口设计

IEEE 1394是一种传输速率高、可靠性好、应用广泛的串行总线,文章设计了一种基于PCI总线的1394串行总线接口,采用链路层芯片TSB12LV26和物理层芯片TSB41BA3B,并对硬件电路设计进行了详细介绍,已在某机载仿真设备成功应用,具有一定的参考价值。

肉牛场管理问题产生的疫病及防治措施

1肉牛场因管理问题而产生的疫病1.1治疗技术落后造成的口蹄疫肉牛场是规模化管理,规模化养牛一方面便于管理牛群,但是也会出现一大弊病,就是疫病多发,但是很多养牛场的防疫技术和治疗技术严重落后,这就造成了很多得了传染病的牛得不到有效地防治,牛群整体的免疫力会普遍降低,因此疫病在普通牛群中呈现病毒式的传播,严重的还会出现肉牛大面积死亡的现象。

基于PowerPC桥接器的以太网接口设计

设计基于PowerPC桥接器的嵌入式硬件系统,利用PC107桥接器把60X总线转化为PCI总线,以太网接口设计基于PCI总线。该系统以Intel 82551为以太网控制器的网口硬件设计,介绍了以太网接口BSP的开发方法,具有一定的参考价值。

机载计算机多核系统架构选择分析

针对机载计算机领域中多核处理器的使用,梳理了航空电子系统的任务特点,分析多核处理器在机载计算机中应用将会面临的问题。列举几种典型的多核系统架构,逐一分析其优缺点,列举了多核系统设计中需要考虑的一些因素,并依次为依据对几种架构进行了分析对比,为多核方案设计提供参考。

小型化需求下的复杂嵌入式计算系统新型架构

近年来某些领域的复杂嵌入式计算系统对于小型化的需求越来越迫切,但是常规的小型化设计手段存在处理器运算负荷加重,需要频繁处理中断事件等缺陷。针对这样的问题,提出了一种复杂嵌入式计算系统的新型硬件架构,该架构将处理器模块与接口模块合并为一个模块,去除了原接口模块中的协处理器及相关芯片,在现场可编程门阵列中集成一个指令执行电路来依据主处理器提供的指令自动进行各接口数据的发送、接收和预处理工作,减轻了主处理器的运算负荷,并且主处理器也无需频繁访问接口和处理接口中断。实际应用表明,该新型架构达到了体积小,功耗低,重量轻的设计目的,并且解决了常规小型化设计方法所存在的问题,可以在各领域的复杂嵌入式计算系统小型化设计中进行推广。