基于Intel386EX处理器的高可靠航天嵌入式系统的设计与研制

摘要

随着航天技术日新月异的发展，人类的活动领域已经扩展到太空。人类认识太空和利用外层空间的能力也发生了质的飞跃，例如可以利用外太空的微重力环境来研究和改进半导体材料、金属合金材料的生产工艺。这些探索、研究和利用需要功能强大，性能优良，高可靠的系统和设备的支持，例如，数据采集、处理、传输、控制平台等，这些系统一般都为嵌入式系统。 航天嵌入式系统和一般嵌入式系统相比，主要具有以下特点：高实时性，工作环境恶劣，高精度，长寿命。 针对航天嵌入式系统的特点，结合某返回式卫星搭载任务空间科学试验服务系统的需求，借鉴已有研究成果，本文完成了基于Intel386EX处理器的空间试验控制器嵌入式系统的设计与研制。具体研究内容如下： 本人与项目组成员一同完成了硬件设计，特别是对嵌入式系统中的关键器件选择、以提高可靠性为主的系统硬件架构等进行了分析和设计。并运用了冗余设计、系统门禁架构等理论与方法。 在进行了软件需求分析和总体设计的基础上，本人应用宏汇编语言进行了Intel386EX处理器实模式状态下的软件系统开发，并且运用TRACE32工具进行软、硬件调试。软件设计中对系统多级中断的调度策略进行设计，建立了系统运行日志并将其与程控/遥控指令判读处理有机结合，有效地提高了整个系统的可靠性。 本嵌入式系统已经通过了地面软件/硬件测试、各种环境模拟试验、模拟飞行试验，工作正常，性能良好，功能可靠，满足任务要求。其中的有关理论和方法也可以推广应用到其它类似的系统。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

第二章空间试验控制器嵌入式系统主要功能需求描述与分析

第三章空间试验控制器嵌入式系统硬件设计

第四章空间试验控制器嵌入式系统软件设计

第五章地面测试结果

第六章总结与展望

参考文献

硕士期间发表文章

致谢

附录