基于片上可编程系统的航迹仪控制器设计

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1、哈尔滨工程大学硕+学位论文摘要航迹仪是舰船导航系统中的主要配套设备之一。随着计算机技术的发展，智能化航迹标绘设备有待进一步拓宽功能、缩小体积、降低功耗、减少成本和提高可靠性。芯片设计、验证技术以及FPGA性能的发展使可编程片上系统得到了越来越多的应用。可编程片上系统集成度高，体积小，功耗低，便于修改和升级，实时性能良好。基于可编程片上系统的航迹仪控制器的研究有重要的理论意义和实用价值。本文介绍了航迹仪和可编程片上系统的发展历程，结合以往的航迹仪控制器设计实例和片上系统的特点，设计了基于开源处理器的航迹仪控制器硬件逻辑平台。首先简要介

2、绍了片上系统的设计特点和流程。这些正在研究中的设计方法是未来电子系统设计的重要发展方向。第二分析了ORl200开源处理器和Wisbone总线的结构和功能。ORl200是功能较强的处理器，能够对航迹仪的自动化和智能化任务提供支持。Wisbone总线结构简单，利于小型片上系统的设计。第三通过集成一些开源的外部设备P核(IntellectualPropertyCore)如以太网控制器、VGA／LCD控制器、PS2控制器，组成了一个简单的片上系统。针对这个片上系统建立了软件编译和调试的GNU工具链，并建立了JTAG调试链。这个最小系统的建立

3、是以后系统设计调试的基础。最后初步设计了兼容Wisbone总线的专用IP，包括通用异步串行通信接口，SDRAM控制器，NANDFlash控制器和运动控制单元等，并对这些IP进行了验证和测试。基于片上可编程系统的航迹仪控制器方案设计，提高了集成度，增强了可靠性，减小了体积，降低了成本。关键词：ORl200；Wisbone；可编程片上系统；航迹仪控制器哈尔滨工程大学硕十学位论文ABSTRACTTheCoursePlottersystemisoneoftheimportantancillaryequipmentofshippingnavi

4、gationsystem．Withthedevelopmentofcomputertechnology,theintelligentnavigationalplottedequipmentneedstobefurtherbroadenedfunctions，smaller,lowerpowerconsumption，reducingcostsandimprovingreliability．Asthedevelopmentofchipdesignandverificationtechnologyaswellastheinproveme

5、ntofFPGAperformance，theprogramablesystemonchipisgainingmoreandmoreapplication．Programmablesystemonchiphashighintegration，smallsize，lowpowerconsumption，agoodrealtimeperformance，Andit’Seasytomodifyandupgrade．SotheresearchofanCoursePlotterbasedonprogrammablesystemonchipha

6、sgreatsignificanttheoreticalsignificanceandpracticalvalue．ThispaperintroducesthedevelopmentprocessofthecourseplotterandtheprogrammablesystemOnchip．Combinedwiththepreviouscourseplotterandthecharacteristicsofthesystemonchip，thispaperdesignsanewcourseplottercontrollerhard

7、wareplatformbasedonprogrammablesystemonchip．Firstitbrieflyintroducesthefeaturesandprocessesofthesystemonchipdesign．Thesedesignmethodsinstudyaretheimportantdevelopmentdirectionofelectronicsystemdesigninthefeature．Theseconditanalysesthestructureandfunctionoftheopensource

8、processorOR1200andWisbonebus．OR1200iSapowerfulprocessor．Andit’Scapableoftheautomationandintelligentofcourseplotter．Wi