基于MCF5206的ARINC429通信板卡的设计与实现

摘要

本文介绍采用嵌入式系统思想、应用高性能32位嵌入式微处理器实现多通道ARINC429航空总线通信的PCI总线接口板的开发过程.首先本文对通信板卡功能需求和嵌入式系统结构详细分析后,给出了课题通信板卡总体设计方案和软硬件组成.接着介绍通信板卡所用器件具体型号、课题所使用的关键技术和嵌入式开发调试环境.随后在分析硬件设计方案基础上,介绍了通信板卡所使用的嵌入式微处理器、ARINC429协议芯片、存储芯片等器件功能及控制方法,并给出了通信板卡电路的具体设计方案.最后在对嵌入式系统软件层次特点、通信板卡启动过程和数据收发控制流程详细分析后,介绍通信板卡系统引导程序、协议通信控制程序的层次结构和具体实现方案.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题研制目的及意义

1.2课题研究内容及工作

1.3作者完成的工作

1.4本文的结构

第二章通信板卡系统组成

2.1总体方案设计及系统硬件组成

2.2系统软件组成

第三章板卡器件及应用技术

3.1通信板卡微处理器

3.1.1微处理器选型

3.1.2 MCF5206结构及技术指标

3.1.3 MCF5206程序寄存器组

3.1.4 MCF5206异常处理

3.1.5 MCF5206开发调试口

3.2 ARINC429协议及协议芯片

3.2.1 ARINC429总线概述

3.2.2 DEI1016芯片和BD429芯片

3.3通信板卡存储器件

3.3.1非易失存储器

3.3.2随机存储器

3.4 PCI协议及实现方案

3.4.1 PCI总线概述

3.4.2 PCI总线信号及命令

3.4.3基本总线操作

3.4.4 PCI协议实现方案

3.5嵌入式开发环境

3.5.1课题开发工具链

3.5.2在线调试器BDI2000

3.5.3 CYGWIN环境

3.6小结

第四章通信板卡硬件设计

4.1通信板卡总体结构分析

4.2通信板卡微处理器模块

4.2.1总线及总线控制信号

4.2.2片选信号及其配置寄存器

4.2.3通用I/O模块

4.2.4引脚分配寄存器

4.3 ARINC429协议芯片组模块

4.3.1 DEI1016芯片控制过程分析

4.3.2ARINC429芯片组设计方案

4.4存储器模块

4.4.1 FLASH器件

4.4.2双端口RAM器件

4.5通信板卡控制与PCI接口逻辑

4.5.1 PCI接口逻辑设计与实现

4.5.2通信板卡控制逻辑

4.6小结

第五章通信板卡软件设计与开发

5.1通信板卡软件结构及启动过程

5.2通信板卡引导程序BOOTLOADER设计

5.2.1系统初始化流程及运行方式

5.2.2 BOOTLOADER结构分析及实现

5.3通信板卡控制程序设计

5.3.1通信控制程序运行方式

5.3.2通信控制程序工作流程

5.3.3通信板卡控制字和状态字

5.4基于BDI2000的通信板卡软件开发及调试

5.5小结

第六章总结与展望

参考文献

发表学术论文

致谢

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