嵌入式高速机载接口模块的设计

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1、独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特NDI：I以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：．趁盛日期纫z三!三2≥关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电

2、子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文(与学位论文相关)工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。本人签名：签置导师签名：型丛日期垫!!。!．!兰摘要本文是依据航电系统中的实际应用需要，结合模块的设计生产过程，通过分析并研究嵌入式系统设计理论及高速串行电路的设计理论，最终实现了一种能够在嵌入式环境下工作的高性能、具有高速串行接口、采用统一互连网络的机载FC

3、接口模块。本文首先对嵌入式系统的设计过程做了分析和研究，阐述了嵌入式系统的总体架构、设计特点以及相关硬件部分和软件部分的设计方法。其次根据本文中接口模块可以实现多种总线接口的特点，较为详细的分析了光纤通道(FC)接口的协议特性和相关设计方法。然后是本文的核心部分，即整个嵌入式硬件平台的设计方案，包括总体架构，关键器件选型，电路的原理图设计，电路PCB的信号完整性设计。电路原理图设计部分中详细阐述了FPGA配置电路，时钟电路，复位电路，FLASH存储电路，电源系统电路，外围接口电路(包括FC接口电路及JTAG接口电路)等的设计方法；电路PCB设计中则是分别对叠层，布局，布线

4、的实际设计展开叙述，并针对高速差分信号，高速时钟信号的信号完整性问题进行了分析。最后对生产出来硬件模块进行硬件测试，搭建嵌入式系统测试平台，将硬件流文件加载到FPGA内，然后模块固化引导加载程序、操作系统及应用程序，在Tornado环境下对接口模块电路进行综合调试，确认无误后对模块进行接口的传输功能验证，速度达到了2．125Gbps，传输误码率为10以2级要求。测试结果说明本论文研究的嵌入式机载高速电路系统满足最初设计期望。关键词：嵌入式系统高速电路FPGA光纤通道AbstractThispaperisbasedontheactualapplicationsrequire

5、avionicssystem，combiningwiththedesignofthemoduleproductionprocess，throughtheanalysisandresearchofembeddedsystemdesigntheoryandhighspeedserialcircuitdesigntheory，andfinallyachieveacallintheembeddedenvironmentworkperformance，highspeedserialinterface，theunifiedinterconnectionnetworkoftheairb

6、orneFCinterfacemodule．Basedontheembeddedsystemdesignprocesstomaketheanalysisandresearch，theembeddedsystemontheoverallstructure，designfeaturesandrelatedhardwareandsoftwareofthedesignmethod．Secondlyaccordingtothispaperinterfacemodulecanrealizevariousbusinterfacecharacteristics，moredetaileda

7、nalysisofthefiberchannel(FC)interfaceagreementcharacteristicandrelateddesignmethod．Andthenisthecorepart，namelytheembeddedhardwareplatformdesign，includingthegeneralframework，thekeydeviceselection，circuitprinciplediagramdesign，circuitPCBdesignofsignalintegrity．Thecirc