基于X86+FPGA架構(gòu)的機車控制計算機硬件設(shè)計與開發(fā).pdf

1、目前我國仍有相當數(shù)量的內(nèi)燃機車使用基于80C86的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)備陳舊、性能落后，嚴重制約了新型機車的控制功能。為了改善這一狀況，本文以中國南車戚墅堰機車有限公司最新研制的環(huán)保型交流傳動內(nèi)燃機車為應用對象，提出了采用串行背板總線及X86+FPGA處理器架構(gòu)的嵌入式機車控制計算機的硬件系統(tǒng)方案并完成了相關(guān)設(shè)計。
　　 在仔細分析了用戶需求的基礎(chǔ)上，以X86+FPGA為控制器核心，以SPI總線為背板總線，研究與設(shè)計了機車控制計算

2、機總體技術(shù)方案。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，采用SPI總線實現(xiàn)主控板、I/O接口板等計算機功能模塊之間的互聯(lián)，具有擴展方便、總線信號數(shù)量少、布局布線簡單等優(yōu)點。主控板采用X86與FPGA組合控制的方式，將X86系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)處理能力與FPGA高速并行執(zhí)行I/O操作的特點相結(jié)合，可以明顯改善機車控制性能，顯著提高了機車的安全性、穩(wěn)定性和易用性。根據(jù)機車的性能需求，完成了各種功能的電路原理圖設(shè)計與PCB設(shè)計，并對主板進行了調(diào)試。
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