MOS电阻阵图像驱动控制器中网络与数据处理的技术研究

摘要

随着科学技术的迅速发展，红外成像制导武器系统日趋复杂，研制费用和周期随之不断增长，从而迫切需要建立一套经济有效的红外成像制导武器的仿真系统。MOS电阻阵红外动态目标热图像生成系统作为一种成熟的红外动态景像仿真系统，已经在成像制导武器研究中得到很好的应用。目前，该系统的研究方向正向低功耗、大动态范围、大温度范围、高帧频、高分辨率、高占空比、无闪烁及良好的均匀性等标准靠近。MOS电阻阵图像驱动控制器作为MOS电阻阵红外动态目标热图像生成系统实现红外动态景像仿真的关键器件，其性能直接影响系统仿真的效果。本论文基于此背景，在项目组研制64×64元MOS电阻阵图像驱动控制器的基础上，对128×128元MOS电阻阵图像驱动控制器的数据转换和高速数据通信的实现进行了讨论。 论文采用现场可编程逻辑器件FPGA和以太网通信技术，通过实际的研究、讨论与调试，解决了128×128元MOS电阻阵图像驱动控制器中数据转换、衬底修正和高速数据传输等技术难点，并对以ARM9微处理器和FPGA为核心组成的图像驱动控制器主机板进行了说明，论文最后讨论了图像驱动控制器调试软件中数据通信部分的实现。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1 MOS电阻阵图像驱动控制器研制背景

1.2本文主要研究内容

2 MOS电阻阵图像驱动控制器总体设计方案

2.1 MOS电阻阵红外动态目标热图像生成系统简介

2.2 MOS电阻阵图像驱动控制器的工作原理

2.3 MOS电阻阵图像驱动控制器的技术指标要求及关键参数计算

2.3.1 MOS电阻阵图像驱动控制器的技术指标要求

2.3.2 MOS电阻阵图像驱动控制器关键参数的计算

2.4 MOS电阻阵图像驱动控制器的总体结构和元件选型

2.4.1 MOS电阻阵图像驱动控制器的总体结构

2.4.2 MOS电阻阵图像驱动控制器的主要元件选型

2.5小结

3 MOS电阻阵图像驱动控制器中FPGA部分的实现

3.1 MOS电阻阵图像驱动控制器数据格式转换的实现

3.1.1数据格式转换的结构设计

3.1.2数据格式转换功能的FPGA程序实现

3.2 MOS电阻阵图像驱动控制器衬底修正的实现

3.2.1衬底修正的功能设计

3.2.2衬底修正的FPGA程序实现

3.3 MOS电阻阵图像驱动控制器行驱动信号的实现

3.3.1行驱动信号的硬件设计介绍

3.3.2行驱动信号D/A控制部分的FPGA程序实现

3.4 MOS电阻阵图像驱动控制器列扫描信号的实现

3.4.1列扫描信号的工作要求

3.4.2列扫描信号的FPGA程序实现

3.5 FPGA程序其它部分的实现

3.5.1时钟分频

3.5.2复位控制模块的实现

3.5.3命令译码部分

3.6小结

4 MOS电阻阵图像驱动控制器高速数据通信的实现

4.1 MOS电阻阵图像驱动控制器高速数据通信方式的选择

4.2以太网通信的硬件实现

4.3以太网传输协议类型选择

4.3.1 EthernetⅡ标准帧

4.3.2 IP通信帧

4.3.3 UDP通信帧

4.4用户协议定义及差错处理

4.4.1用户协议定义

4.4.2差错处理协议

4.5以太网驱动程序的流程

4.6以太网数据传输的相关调试

4.6.1截帧及协议分析

4.6.2实时传输速率调试与验证

4.7小结

5 MOS电阻阵图像驱动控制器调试软件的开发和实现

5.1 MOS电阻阵图像驱动控制器调试软件的总体结构和流程

5.1.1调试软件总体结构

5.1.2调试软件的程序流程图

5.2调试软件的程序主界面

5.3调试软件中数据传输模块的程序实现

5.3.1数据传输中串口通信的程序实现

5.3.2数据传输中以太网通讯的实现

5.4调试软件的参数设置和硬件测试

5.4.1调试软件的参数设置

5.4.2调试软件的硬件测试

5.5小结

结束语

致谢

参考文献