基于片上PowerPC的Vxworks处理平台的波束控制设计
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嵌入式语音通信系统中VxWorks BSP的设计实现0 引言当前普遍使用的DSP语音处理技术只能对语音进行简单处理,不能适应语音业务的多样化趋势。
本文介绍利用MPC860和VxWorks实现综合语音通信平台,支持多板卡、多路语音实时传输,可扩展多路语音共听功能。
利用MPC860的通信和信号处理功能,且Vx-Works具有占用空间小、执行效率高、方便进行个性化定制和较好的兼容性等特点,所以该综合语音通信平台在功能、硬件结构、体积、功耗以及灵活性上具有较大优势。
在设计中尽量采用嵌入式开发中的常用器件,以便稍加改动即可应用于其他设计。
可以根据实际需要更改系统中语音通道的数目和扩展多路语音共听功能等。
1 系统结构及工作原理1.1 系统组成及特点整个通信平台由语音通信处理主板和语音采集回放子板组成。
语音通信处理主板包括CPU MPC860、FLASH存储器、SDRAM存储器、10/100Mb/s网络接口、RS 232串口、BDM调试接口、Console接口、供电和复位电路及120pin连接器。
通信处理主板的核心MPC860是Motorola公司的一款由MC68360演变而来的通用单片集成嵌入式微处理器,适用于通信和网络系统。
该微处理器内部有两个处理器:PowerPC和32位RISC处理器。
PowerPC核同内存管理单元(MMU)、指令和数据Cache一同处理高层次应用,CPM则负责完成低层数据通信。
两个处理器主要通过共享内存交互。
通信处理模块利用SCC,SMC,SPI和I2C串行通道与外部设备通信,其中SCC和SMC支持时分复用。
设计中,SCC工作在QMC 协议Trans-parent Mode。
通信处理模块(CPM)新增了数字信号处理(DSP)功能。
语音采集回放子板由语音采集电路、语音回放电路、基于FPGA实现的通信控制器和与语音通信处理主板连接的120pin连接器组成。
由于MPC860的数据传输速度相比ADC和DAC要快很多,设计相应的逻辑电路控制语音的采集和回放、协调MPC860和数据采集、回放电路之间的通信是保证系统正常工作的关键。
VxWork介绍及编程VxWork介绍及编程一.嵌入式操作系统VxWorks简介VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS),是嵌入式开发环境的关键组成部分。
良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境,在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。
它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中,如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。
在美国的F-16、FA-18 战斗机、B-2 隐形轰炸机和爱国者导弹上,甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。
实时操作系统和分时操作系统的区别从操作系统能否满足实时性要求来区分,可把操作系统分成分时操作系统和实时操作系统。
分时操作系统按照相等的时间片调度进程轮流运行,分时操作系统由调度程序自动计算进程的优先级,而不是由用户控制进程的优先级。
这样的系统无法实时响应外部异步事件。
实时操作系统能够在限定的时间内执行完所规定的功能,并能在限定的时间内对外部的异步事件作出响应。
分时系统主要应用于科学计算和一般实时性要求不高的场合。
实时性系统主要应用于过程控制、数据采集、通信、多媒体信息处理等对时间敏感的场合。
VxWorks的特点•可靠性操作系统的用户希望在一个工作稳定,可以信赖的环境中工作,所以操作系统的可靠性是用户首先要考虑的问题。
而稳定、可靠一直是VxWorks的一个突出优点。
自从对中国的销售解禁以来,VxWorks以其良好的可靠性在中国赢得了越来越多的用户。
•实时性实时性是指能够在限定时间内执行完规定的功能并对外部的异步事件作出响应的能力。
实时性的强弱是以完成规定功能和作出响应时间的长短来衡量的。
VxWorks 的实时性做得非常好,其系统本身的开销很小,进程调度、进程间通信、中断处理等系统公用程序精练而有效,它们造成的延迟很短。
基于VxWorks的软件无线电硬件平台的设计
黄福贵;赵云波
【期刊名称】《海军工程大学学报》
【年(卷),期】2004(016)003
【摘要】通过对软件无线电体系结构中的实时操作系统的分析,选用了性能可靠、实时性好的VxWorks作为系统的实时操作系统. 然后构建了基于多DSP处理器4通道软件无线电硬件平台,使软件无线电的运算能力达到12 000 MFLOPS,很好地满足了系统的运算速度的要求. 整个系统具有处理数据量大、传输速度快、实时性好、可扩展性好等诸多优点.
【总页数】5页(P53-56,82)
【作者】黄福贵;赵云波
【作者单位】海军工程大学,电子工程学院,湖北,武汉,430033;海军工程大学,电子工程学院,湖北,武汉,430033
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.基于FPGA的软件无线电接收机硬件平台的设计 [J], 杨明极;路晶
2.基于SCA软件无线电硬件平台的设计 [J], 赵秋明;沈博;胡晓鹏
3.基于软件无线电的硬件平台设计 [J], 白武奇;刘勤;杨家玮
4.基于USB3.0的GPP软件无线电系统的硬件平台设计 [J], 徐永;齐心;陶智勇
5.基于AD9371及Zynq-7000的软件无线电硬件平台设计 [J], 刘宁宁;蒋文吉;成章;刘静娴
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嵌入式实时操作系统VxWorks入门VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS),它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中,如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。
在美国的F-16、FA-18 战斗机、B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上,甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。
VxWorks原先对中国区禁止销售,自解禁以来,在我们的军事、通信、工业控制等领域得到了非常广泛的应用。
嵌入式系统的调试方法一般为通过PC(宿主机)上的集成开发环境交叉编译针对特定电路板(目标机)的程序,然后将程序通过目标板的JTAG、串口或网口等途径下载到目标板上运行。
如图1。
因此,为了构造一个嵌入式系统的学习环境,拥有一块包含CPU、存储器及I/O电路(构造计算机系统)的目标电路板往往是必要的。
虽然许多集成开发环境附带模拟软件,但仅限于指令集的模拟,均无法模拟物理的目标机硬件平台,因而在其上只能进行应用程序的象征性模拟开发。
但是,并非所有人都能拥有一块物理的电路板。
在这种情况下,我们如何构造一个模拟的开发环境,其学习效果就如同拥有完全真实的电路板一样呢? 本文试图解答此问题,主体内容包括四个方面:1.利用VMware等软件模拟真实的目标机;2.构建VMware虚拟PC上VxWorks BSP,建立Bootrom和OS映像;3.修改Tornado相关设置,连接宿主机与目标机,建立调试通道;4.写一个简单的应用程序并下载到目标系统运行。
图1 嵌入式系统的调试本章工作的最终目标为:(1)VxWorks在VMware启动成功并顺利运行,如图2;图2 在VMware中运行的VxWorks(2)可在Tornado上针对目标板编译程序并进行调试,如图3。
图3 与目标机建立调试通道的Tornado1. 模拟目标机PC也具有目标机的所有特点,实际上,我们可以把PC作为嵌入式系统的目标机,从而构造如图4所示的开发模型:图4 PC作为目标机很遗憾,这种方法实际上非常麻烦,同时开动两台PC进行调试将使你和你的室友饱受折磨,既然他如此地热切于游戏和上网。
第10卷 第3期 信息与电子工程Vo1.10,No.3 2012年6月 INFORMATION AND ELECTRONIC ENGINEERING Jun.,2012文章编号:1672-2892(2012)03-0266-04二次雷达波束控制系统设计夏勇,张浩,李晓娟,尤路(中国电子科技集团第38研究所,安徽合肥 230031)摘 要:传统的二次雷达通常采用机械扫描的工作方式。
基于无源相控阵天线体制的二次雷达作为一种新体制的雷达,是为了适应重点空域警戒功能而发展起来的。
波束控制系统是该二次雷达的重要组成部分,其基本功能包括:相位控制、同步控制、数据传输以及信号自检。
二次雷达波束控制系统采用了基于嵌入式计算机和网络的集中式波控方案设计。
在波控处理流程中,作者采取了软件和硬件的双重同步手段。
在波控数据的布相方法上,采用二级缓存同步布相的方法。
在实践过程中证明,基于嵌入式计算机和网络的二次雷达波束控制系统具有工作方式灵活多样、波束调度方便、可靠性高等优点。
关键词:二次雷达;波束控制;嵌入式计算机;网络;同步中图分类号:TN958.96文献标识码:ADesign of beam steering system for secondary surveillance radarXIA Yong,ZHANG Hao,LI Xiao-juan,YOU Lu(The 38th Research Institute,China Electronics Technology Group Corporation,Hefei Anhui 230031,China)Abstract:Mechanical scanning mode is often used in traditional secondary surveillance radar. As a new kind of radar concept, passive phased array based secondary surveillance radar is developed to suitthe function of vital airspace surveillance. The basic function of the beam steering system, which is animportant component of secondary surveillance radar, includes phase steering, synchronous processing,data transmission and signal self-checking. In this paper, the centralized design scheme based onembedded computer and network for beam steering system of secondary surveillance radar is adopted.Dual synchronous process method of software and hardware is employed in the flow of beam steering. Thesecondary cache is adopted for synchronous beam distribution. Proved in the course of practice, embeddedcomputer and network-based secondary radar beam steering system features a flexible way of working,beam scheduling convenience, and higher reliability.Key words:secondary surveillance radar;beam steering;embedded computer;network;synchronization二次雷达(Secondary Surveillance Radar,SSR)在航空交通管制、敌我识别等方面得到了广泛的应用,是大型雷达系统的重要组成部分。