基于pci总线的航天测控数据录取系统的设计与实现

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1、电子科技大学硕士学位论文基于PCI总线的航天测控数据录取系统的设计与实现姓名：熊璐申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：周先敏20060401摘要随着我国航天事业的发展，国内己成功研制出集多种功能为一体的航天测控综合基带设备。从卫星上高速下传的数据由地面卫星接收站转发为基带信号送至数据中心，速度可达上百兆波特率，并要求系统能够正确接收，存入计算机中进行后续数据的分析和处理。本课题正是在这种应用背景下，通过设计基于PCI总线的数据录取系统，对航天测控系统地面站综合基带设备数字接收机所接收的中频采样信号和解调后的数据进行接收和存储，将其送到监控计算

2、机中进行调制方案验证和数据分析，从而进一步完善了航天测控系统的设计。作者的主要工作包括：1．通过分析高速数据录取所采用的两种不同方式和系统所要求达到的技术指标，进行了系统方案的设计。2，确定硬件的设计方案，包括芯片选型、电源设计、时钟网络设计、存储容量及速度的选择、PCI接口设计等。绘制硬件原理图和PCB板，同时分析了高速数字电路中PCB设计所需要注意的问题。3．实现PCI9054与计算机PCI总线的接口，包括总线仲裁，寄存器读写操作，EEPROM的配置和下载，DMA传输，中断响应等功能。4．设计实现系统的FPGA逻辑部分，并研究了高速大容量SDRAM控

3、制器和进行乒乓存储操作逻辑时序，实现了数据流的连续传输。5．利用Driverworks开发了使PCI硬件正常工作的Windows设备驱动程序。研究了Scatter／GatherDMA驱动程序的开发，并给出了应用程序的设计方法。实现了用户对硬件的控制和通信，保证数据流能够按要求正确的存储在计算机磁盘中。6．进行了软硬件的联合调试。关键词：PCI，FPGA，SDRAM控制器，WDM设备驱动程序，Scatter／GatherDMAA8STRAeTA8STRAe了Withthedevelopmentofaerospaceindustry，themultifunc

4、tionalterminalequipmentforbasebandhasbeendevelopedinrecentyears+Thehighspeeddataflowtransmittedfromthesatellitesisreceivedbythesatellitecommunicationearthstationandthensenttothedataterminalcenter，thespeedofwhichiSuptohundredsofmegabytesbaudrate．InordertOreceivethedatacorrectlyand

5、storeitincomputerforanalysisandprocess，akindofspacetrackingdatarecordingsystembasedOnPCIbusisdesignedandrealizedinthisdissertation，whichenhancethespacetrackingsystem’Sintegrality．Theauthor’Smainwork{SaSfollow：1．AccordingtOthetechnicaltargetofthesystem，designthewholesystembyanalyz

6、estwodifferentmethodsofhighspeeddatarecording．2．Designthehardwaresystem，whichfocusOiltheselectionofchipsonthePCIcard，thepowernetwork，thespeedandcapacityofthestorage，thePCIinterfaceandSO011．Atthesametime．discussedsomeproblemswhichneedtObepaidattentiontowhendesignthePCBboardinorder

7、tOreduceEMIandimprovethedigitalcircuit’Sperformance．3．RealizetheinterfacebetweenPCI9054andthePCtbus，includingthebusarbitration，readandwriteoftheregisters，theconfigurationoftheEEPROM，theDMAtransfer，interruptresponseandSOOn，4．Completethedesignofsystem’SlogicfunctionwithFPGA．TheSDRA

8、M’ScontrollerandPing—Pongoperationisstud