gps导航处理器的设计与实现

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1、沈阳理工大学硕士学位论文基于FPGA的SINS/GPS导航处理器的设计与实现姓名：苑广欣申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：唐健20090301沈阳理工大学硕士学位论文摘要SINS/GPS组合导航系统区别于以往导航系统的特征是：在保证导航定位性能的同时，极大的减小了系统的体积、重量、功耗和成本，适应了导航系统微型化的发展方向。论文基于FPGA设计了SINS/GPS双核导航处理器，为组合导航提供可选择的应用平台。文中分析了双核导航处理器的功能，按照模块化思想将系统划分为三个模块：FPGA模块、数据采集模块和通信模块，并且设计了导航处理器系统的硬

2、件。FPGA内部硬件设计首先利用SOPC技术在一片FPGA上完成双NiosII处理器硬件的构建，然后由计算机完成硬件系统的生成。论文利用VHDL语言设计定制外设用于采集数据采集模块的数据，同时设计了定制指令提高处理器处理速度。软件设计包括两个部分：嵌入式实时操作系统uC/OS-II和惯性导航算法的程序实现。根据系统功能模块设计了嵌入式实时操作系统中的任务结构并编写了相应的任务函数，惯性导航程序用来验证双核导航处理器是否满足系统的要求。最后对SINS/GPS双核导航处理器系统中各个模块进行了测试，并且对设计进行了总结。关键词：现场可编程门阵列；捷联式惯性导航；

3、双核导航处理器；组合导航；嵌入式操作系统uC/OS-II沈阳理工大学硕士学位论文AbstractSINS/GPSintegratednavigationsystemisdifferentfromtheothernavigationsystems.Itreducesthesystem’svalue,weight,powerandcostatthesametimeofkeepingagoodnavigationorientationcharacter.ThisspecialfeatureoftheSINS/GPSintegratednavigationsyste

4、mmakesitadapttothesystemminiaturizationdirection.ThethesisdesignsaSINS/GPSdual-corenavigationprocessorsystembasedonFPGA,itmakesanalternativeapplicationplatformforintegratednavigation.Thethesisanalysesthefunctionsofdual-corenavigationprocessorandmakesdual-corenavigationprocessorinto

5、threepartsaccordingtothemindofmodularization.TheyareFPGAmodule,dataacquisitionmoduleandcommunicationmodule.Then,thethesisdesignsthehardwarebasedonthesethreeparts.DesigningFPGA-chiphardwarewithSOPCtechnologycompletesthehardwareconstructionoftwoNiosIIprocessorinthesameFPGAatfirst.The

6、n,computergenerateshardwaresystem.ThesisdesignscustomcomponentusingVHDLlanguagetoacquirethedataofdataacquisitionmodule,anddesignscustominstructionstoincreasetheprocessingspeedoftheprocessoratthesametime.Designofsoftwareconsistsoftwoparts：embeddedreal-timeoperatingsystemuC/OS-IIandp

7、rocedureforinertialnavigationalgorithm.Thesisdesignsthestructureofthetaskofembeddedreal-timeoperatingsystemaccordingtothesystemmodulesandprogramsthetaskfunctions.Inertialnavigationprocedureisusedforverifyingwhetherthedual-coreprocessormeettherequirementofnavigationsystem.Finally,ea

8、chmodulehasbeentested,andt