基于多核dsp的导控一体化弹载计算机设计

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1、基于多核DSP的导控一体化弹载计算机设计孔得鹏2016年1月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540基于多核DSP的导控一体化弹载计算机设计作者姓名孔得鹏学院名称宇航学院指导教师徐红答辩委员会主席单家元申请学位工学硕士学科专业航空宇航科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月TheDesignofIntegratedGuidanceandControlComputerSystemBasedonMulti-coreDSPCandidateName：KongDe-pengSchoolorDepartment:SchoolofAerospaceEng

2、ineeringFacultyMentor:XuHongChair,ThesisCommittee：Prof.ShanJia-yuanDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：AviationScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写

3、过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要本文提出了以多核DSP作为中央数据处理单元，FPGA作为协处理单元的导控一体化弹载计算机系统设计方案。该方案充分利用了多核处理器资源，为弹载高速实时大容量数据处理、复杂算法和数据传输的实现提供了强大的硬件支持平台。通过主从模式架构下的并行化软件设计，将系统计算任务均衡映射到各内核，以实现多任务实时并行处理。在传统的单处理器弹载计算机的基础上提出了导控

4、一体化计算机的设计理念，论述了一体化设计的优点与发展前景，并详细说明了弹载计算机硬件和软件的主要设计思想。本设计采用多核DSP+FPGA的结构方案，在此硬件基础上提出了多种互联方案并进行了详细讨论。整体硬件设计分为4大模块，文中给出了其中主要模块的电路图，并加以文字说明。在弹载计算机的软件设计方面，除了基本的多核DSP底层驱动程序设计之外，本文还对多核DSP内部的大数据搬运方案和核间同步方案进行了详细论述，通过程序仿真和综合比较获得最优方案。将导控一体化弹载计算机的总体任务进行划分，并将子任务映射到各对应内核中，同时结合多级存储器、DMA数据搬运机制以及核间同步通信等

5、技术，提出了基于多核的任务并行化处理软件设计总体方案。关键词：多核DSP；导控一体化；主从模式；并行处理。I北京理工大学硕士学位论文AbstractAdesignapproachofanintegratedguidanceandcontrolofmissile-borneembeddedcomputersystemisproposedinthispaper,whichutilizesamulti-coreDSPasthecentraldataprocessingunitandaFPGAastheco-processingunit.Theapproachtakesadv

6、antagesofthemulti-coreprocessor’sresources,whichprovidesapowerfulhardwareplatformfordataprocessing,datatransmissionandcomplexalgorithmimplementationinhighspeedandcapacity.Aimingatreal-timeparallelprocessing,thesystemprocessingtasksareassignedtoachprocessorcoreevenlyinamaster-slavemodeba

7、sedonparallelsoftwaredesign.Thedesignmethodofintegratedguidanceandcontrolprojectilecomputerisintroducedbasedontraditionalmissile-borneembeddedcomputerwithsingleprocessor.Theadvantagesandprospectsoftheproposeddesignmethodarediscussedinthepaper.Inaddition,thedetailsofhardwaredesi