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随着新一代作战飞机不断列装部队,板件维修的对象正逐步由不含操作系统的电路板向含操作系统的电路板转化。长期以来,工厂承修的各类机型飞机电路板集中在不含操作系统的处理器(包括DSP、FPGA以及CPLD等),对含操作系统的板件维修尚属空白。为了满足未来含操作系统的新型机载计算机电路板维修需要,迫切需要从正向,开展基于“PowerPC+VxWorks”架构的硬件设计与软件开发技术研究,因而其选题具有较强的针对性和重要的应用价值。论文为满足后续新型机载计算机的研发与深修需要,针对基于PowerPC处理器的VxWorks系统研究现状,设计并研制出一块基于PowerPC7410处理器系统板与一块基于PCI总线的总线通讯板,并其进行软件开发、调试以及测试验证。论文主要完成了以下几个方面的研究工作:1、基于嵌入式系统研究的开发流程和关键技术分析,提出了基于PowerPC处理器VxWorks系统研究的总体研究思路,阐述了系统硬件设计方案和软件方案设计的具体开发思路,为后续硬件设计、软件开发及系统调试验证奠定理论基础。2、针对PowerPC7410处理器的VxWorks系统板的研究目标,对系统板和总线通讯板各硬件模块进行了详细设计,并给出设计过程中需要注意的方面,为后续VxWorks系统BSP的软件开发和系统调试验证搭建硬件平台。3、根据系统板的功能需求,基于Tornado2.2,开发包括系统初始化、串口、网口、PCI总线等硬件的BSP;根据总线通讯板的功能需求,基于QuartusII9.1,开发基于DMA的PCI总线转RS232/RS422总线的发送/接收软件,并给出软件开发过程中需要注意的方面,为后续VxWorks系统的开机引导和启动调试验证提供了软件平台。4、基于搭建的PowerPC7410硬件平台与所开发的BSP软件,对系统板的上电复位检测、内存空间测试、FLASH下载Bootrom和系统引导进行测试验证,并对总线通讯板DMA模式下数据传输功能进行验证,总结了试验验证中需要注意的方面,并验证其有效性。通过本课题研究,不仅可以从正向系统掌握基于PowerPC的VxWorks系统硬件设计与软件开发能力,而且也可为后续搭载VxWorks系统的PowerPC处理器的新一代战机在机载计算机的测试与维修方面提供技术支撑。