基于S3C2410航跡標(biāo)繪控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、航跡標(biāo)繪系統(tǒng)接收導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)來的船舶的位置、航向、航速等信息,進(jìn)行命令解析處理后,在海圖上進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)繪,以記錄當(dāng)前船舶航行的軌跡,是現(xiàn)代航海領(lǐng)域中不可或缺的重要設(shè)備。因此,對(duì)基于ARM及FPGA的智能數(shù)字化航海作業(yè)標(biāo)繪臺(tái)研究,就具有重要的理論意義及實(shí)用價(jià)值。本文對(duì)航跡標(biāo)繪控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步研究,更換了原有的硬件平臺(tái),對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該平臺(tái)具有體積小、可靠性高、開發(fā)容易等優(yōu)點(diǎn)。論文具體內(nèi)容包括系統(tǒng)工作原理分析、硬件平臺(tái)方案設(shè)計(jì)、器

2、件選型、硬件原理圖設(shè)計(jì)、PCB實(shí)現(xiàn)、硬件平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)。
　　本文介紹了航跡標(biāo)繪系統(tǒng)的開發(fā)背景,分析了傳統(tǒng)航跡儀存在的問題,結(jié)合使用需求提出了系統(tǒng)總體的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)首先選用基于芯片S3C42410的開發(fā)主板,提高設(shè)計(jì)開發(fā)的靈活性;針對(duì)標(biāo)繪臺(tái)系統(tǒng)特殊使用要求,自主設(shè)計(jì)了總線接口及其他外設(shè)電路,節(jié)省了不必要的開銷,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。同時(shí)對(duì)航跡標(biāo)繪系統(tǒng)的概念、應(yīng)用情況進(jìn)行論述,接著通過對(duì)比幾種具有代表性的航跡標(biāo)

3、繪系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案,結(jié)合艦船在海上進(jìn)行航跡標(biāo)繪時(shí)系統(tǒng)的實(shí)際需求,提出基于ARM與FPGA搭建系統(tǒng)的硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案,以集成化、專門化的設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的性能。
　　其次,根據(jù)對(duì)航跡標(biāo)繪系統(tǒng)的需求分析以及性能指標(biāo)的要求設(shè)計(jì)電路,包括在ARM主控制器上搭建了鍵盤、顯示器、SD卡、串口及CAN總線等外圍設(shè)備,在脈沖接口電路中設(shè)計(jì)了一個(gè)最小系統(tǒng)板,實(shí)驗(yàn)中為了方便調(diào)試,兩塊板子分開設(shè)計(jì),通過數(shù)據(jù)總線、地址總線及特殊I/O接口來傳輸數(shù)據(jù)

4、。本文重點(diǎn)對(duì)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)給予全局方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),在ARM主控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)解算、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能,在FPGA脈沖接口系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)硬件直線插補(bǔ)控制器的功能。選用元件EP2C5T114對(duì)脈沖發(fā)生及接口板部分進(jìn)行設(shè)計(jì),采用Verilog語言編程實(shí)現(xiàn),提高了系統(tǒng)的集成化,保證了實(shí)時(shí)性,并使得硬件的設(shè)計(jì)開發(fā)更加簡便。采用分層模塊化設(shè)計(jì)方案,方便開發(fā)人員根據(jù)不同需求、不同的應(yīng)用場合隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
　　最后,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,在