论文部分内容阅读
飞控综合测试系统是飞行器地面半物理仿真实验重要系统，而综合测试系统的测试能力也成为航空器制造工业的关键指标之一。综合测试设备通过多路串行总线以及CAN总线连接飞控计算机，进行数据交互，其接口性能直接影响飞控综合测试系统的测试效果，是进行各项仿真实验的基础。本文基于某研究所综合测试设备升级的项目需求，结合了集成与灵活的设计思想，展开了系统、全面的研究，提出了飞控综合测试系统通讯接口的设计方案并实现。本文主要从通讯接口的硬件设计与控制逻辑设计两个方面介绍了其实现过程：1．深入研究了飞控综合测试系统的工作原理，分析并总结了综合测试系统通讯接口设计的意义与设计目标。提出了分组调度算法理论，将其应用在FPGA系统传输层的设计中。2．提出系统总体设计方案，设计开发了主体电路板。电路板以FPGA+ARM作为主体框架，FPGA作为接口硬件的主控芯片。以RS232/RS422/RS485串行接口为主体外部物理接口，并加入了CAN总线接口。3．开发了FPGA控制逻辑。开发了RS232/RS422/RS485的FPGA控制模块，能对串行数据进行正常收发。针对综合测试系统的测试要求设计了未知波特率串口的检测功能，加强了自适应性。开发了CAN总线接口收发模块，能在总线中正常通信。设计开发了系统传输层，在对多路串行数据管理方面，采用分层链路共享算法为主，基于轮循算法为辅的方法，两种算法的优缺点形成互补，保证了系统的传输量以及各传输通道带宽分配的公平性。4．实现USB通信。使用ARM作为USB核心控制芯片，通过对描述符的设置，初始化例程的编写和设备枚举过程完成了USB驱动程序的编写。经过对控制逻辑的功能仿真，硬件电路板的数次调试，综合测试系统接口的实物综合仿真以及综合测试设备的实地仿真表明，本文开发的综合测试系统通讯接口集成度高，功能完备，灵活度高，维护性好，解决了综合测试设备测试过程中安装繁琐、不适应多种测试环境等问题，减少了测试过程中许多不必要的重复工作。