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基于vpx总线的高速注入式导引头图像模拟器设计方法

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航天控制 2016年第3期34卷 62-65,72页

作者：张维北京航天自动控制研究所北京100854

介绍了一种新型的高速注入式图像模拟器。该模拟器以vpx总线高性能计算平台为基础,突破了vpx架构总体设计、高速串行总线传输、串/并行总线接口转换以及vpx和PCI设备兼容等关键技术,通过综合运用高速串行总线、并行总线DMA传输和乒乓控... 详细信息

介绍了一种新型的高速注入式图像模拟器。该模拟器以vpx总线高性能计算平台为基础,突破了vpx架构总体设计、高速串行总线传输、串/并行总线接口转换以及vpx和PCI设备兼容等关键技术,通过综合运用高速串行总线、并行总线DMA传输和乒乓控制设计技术,实现了在预定周期内大批量数据的生成和高速注入传输,为未来vpx技术在仿真领域的深入研究和应用打下了技术基础。

关键词： vpx总线图像模拟器注入式 LVDS接口乒乓控制

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基于vpx总线的雷达数据处理平台设计

雷达科学与技术 2019年第1期17卷 99-103页

作者：孙高俊丁岐鹃中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230088 孔径阵列与空间探测安徽省重点实验室安徽合肥230088

雷达数据处理平台是雷达系统的重要组成部分,随着现代相控阵雷达任务对运算处理速度、系统响应时间、总线传输带宽、数据处理能力等需求不断提高,传统雷达数据处理系统已经很难满足技术发展的要求。提出了一种基于vpx总线的雷达数据处... 详细信息

雷达数据处理平台是雷达系统的重要组成部分,随着现代相控阵雷达任务对运算处理速度、系统响应时间、总线传输带宽、数据处理能力等需求不断提高,传统雷达数据处理系统已经很难满足技术发展的要求。提出了一种基于vpx总线的雷达数据处理平台设计方案,重点介绍了数据处理平台的组成和各功能模块的设计原理。该数据处理平台具有通用化、模块化、易扩充、可靠性高等特点,经过实际雷达的工程验证,性能优越,稳定可靠。

关键词： vpx总线数据处理交换刀片雷达显示

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基于vpx总线的车载计算平台设计

测控技术 2011年第4期30卷 94-96,103页

作者：黄泳铭陈济民华北计算技术研究所北京100083

根据车载计算机系统的发展,设计一套基于vpx总线的车载计算平台。该平台采用模块化思想设计,具有计算和通信功能。通过千兆以太网完成各模块间的数据传输,采用IPM I实现平台管理。平台具有高可靠、高性能、模块化等特点。

关键词： vpx总线模块化高可靠

基于vpx总线的星上智能化通用处理平台研究

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基于VPX总线的星上智能化通用处理平台研究

作者：任爱超中国电子科技集团公司电子科学研究院

学位级别：硕士

随着卫星技术的不断发展,卫星系统每天获取海量的数据,对星上数据处理速度,总线传输带宽,数据处理能力等性能的要求不断提高,传统的星上数据处理系统需要做出对应的改进,以满足当前技术发展的需求。本文经过深入分析市场需求以及卫星计... 详细信息

随着卫星技术的不断发展,卫星系统每天获取海量的数据,对星上数据处理速度,总线传输带宽,数据处理能力等性能的要求不断提高,传统的星上数据处理系统需要做出对应的改进,以满足当前技术发展的需求。本文经过深入分析市场需求以及卫星计算机的发展状况,综合高速串行总线应用情况和未来的发展趋势,提出基于vpx总线的星上智能化通用处理平台设计方案。构建一个既可以实现高速数据传输又具备智能化处理的高性能的国产化硬件平台。本文的主要工作有:通过对vpx总线技术、星上智能化技术以及高速数据传输技术的调查研究,结合应用需求,最终形成本文的基于vpx总线的星上智能化通用处理平台设计方案。处理平台由智能处理模块,交换管理模块、电源模块以及功能拓展模块组成。采用3U 8槽双冗余互连拓扑结构。交换管理模块采用双冗余设计,提高了处理平台的可靠性。平台背板设计选择Rapid IO串行总线作为背板的数据传输总线,很好解决了处理平台数据高速传输的难题。在智能处理模块设计中应用了国产化人工智能芯片Yulong810A,使得处理平台具备出色的人工智能处理能力。为了验证本次智能化处理平台的性能,在智能化处理平台上实现了基于YOLOv3算法的遥感图像飞机目标检测。对比YOLOv3算法在CPU平台、GPU平台和智能化处理平台上的执行时间和能耗,并且引用加速比和能耗比概念,以此来衡量比较智能化处理平台对遥感图像目标识别算法的加速性能和能耗表现。实验还对比了算法在三个平台上的检测率和虚检率,最后试验结果表明,本次设计的智能化处理平台拥有明显的算法加速和更低的能耗性能优势。

关键词： vpx总线 RapidIO 智能化国产化 YOLOv3

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基于vpx总线的终端实时显控设备研制

基于VPX总线的终端实时显控设备研制

作者：高沛文哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

现代工业各类电子设备测试的复杂度日益提高,伴随的是测试设备研制周期的大幅缩短,传统测试技术由于庞大的数据量、恶劣的测试环境以及设计修改的迭代过程等因素费时费力,面临日趋严重的测试困难。本课题旨在快速研制出一套通用化测试设... 详细信息

现代工业各类电子设备测试的复杂度日益提高,伴随的是测试设备研制周期的大幅缩短,传统测试技术由于庞大的数据量、恶劣的测试环境以及设计修改的迭代过程等因素费时费力,面临日趋严重的测试困难。本课题旨在快速研制出一套通用化测试设备,为抗干扰设备的实际外场试验提供终端控制显示功能和高速数据存储功能。通过调研测试总线的发展现状,制定了基于vpx总线的测试平台方案,结合FPGA夹层板、高速串行通信、大容量固态存储等技术研制了一套便携式一体化测试设备,硬件设计完备分析了vpx显控系统的各功能板卡、背板、机箱及结构,软件设计完成了显控和存储功能,实现的关键技术有以下三点:以国产化FPGA为核心,设计完成了6U vpx通用载板,完成了板卡高速信号完整性仿真,通过搭载模块化的夹层子卡实现通讯和数据采集功能;设计了一块搭载有固态硬盘的vpx存储卡,通过高速串行接口完成大容量数据存储。以模块化、可定制的形式提高硬件模块的可重用性和系统的可扩展性。针对通讯的实时要求,基于Windows的实时扩展系统完成了通讯软件设计,凭借确定性的实时线程调度完成实时控制功能。针对高速回波数据的实时接收需求,基于多线程机制和多处理器计算机实现了数据采集、数据写入硬盘和用户界面显示的多任务同时执行,避免了用户界面操作对数据采集和存储性能造成影响。系统联调实验中,通用载板、存储卡和vpx系统的拓扑互联稳定,高速接口信号质量良好,可以实现高速数据传输和大容量存储功能;实时扩展系统保证了1毫秒的定时精度,定时误差控制在30微秒内,长时间稳定性强;多线程显控软件提供了功能完善、交互友好的用户界面并完成回波数据实时接收。功能验证与性能测试结果表明课题研制的终端实时显控设备满足设计预期需求。

关键词：测试总线 vpx总线 FPGA夹层卡实时扩展系统显控界面

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基于vpx总线的多功能测量模块的设计

基于VPX总线的多功能测量模块的设计

作者：李哲北京交通大学

学位级别：硕士

随着技术的发展,箭上设备的复杂度及技术指标越来越高,与其配套的测试设备的技术指标也相应地大幅度提高。现有的测试设备大多采用PXI总线或CPCI总线实现数据传输,这种并行传输总线的数据传输速度及其抗干扰能力不能满足要求,因此,研制... 详细信息

随着技术的发展,箭上设备的复杂度及技术指标越来越高,与其配套的测试设备的技术指标也相应地大幅度提高。现有的测试设备大多采用PXI总线或CPCI总线实现数据传输,这种并行传输总线的数据传输速度及其抗干扰能力不能满足要求,因此,研制数据传输速度高且抗干扰能力强的测试设备具有重要的应用价值。本文首先提出了一种基于串行vpx总线的多功能测量模块的设计方案,在此基础上,研制了基于vpx总线的多功能测量模块并对该模块进行测试,测试结果表明,基于vpx总线的多功能测量模块能显著提升模块数据传输的带宽,同时具有良好的抵抗恶劣环境的能力,满足测试系统的需求。论文的主要工作如下:首先,分析了多功能测量模块的需求,并研究了 vpx总线的规范与实现方法,在此基础上,完成了基于vpx总线的多功能测量模块总体方案设计,其中,在对比接口芯片与IP核的设计方案的基础上,基于PEX8311接口芯片来设计了 vpx高速传输串行总线。其次,研制了基于vpx总线的多功能测量模块的硬件电路,包括具有保护和程控放大功能的采集电路、具有椭圆滤波和增益放大功能的输出电路及具有协议转换功能的总线接口电路。然后,设计了基于多功能测量模块硬件电路的FPGA控制逻辑,包括采样控制逻辑、输出控制逻辑、触发逻辑,并通过定义与上位机的传输协议设计了总线传输逻辑。最后,利用工具软件PLXMon对多功能模块关键技术指标进行了测试,同时验证了 FPGA设计逻辑的正确性。测试结果表明,本文设计的多功能测量模块能够满足高速测试系统的需求。

关键词： vpx总线数据采集 FPGA PEX8311

基于vpx总线的工件台运动控制系统研究与开发

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基于VPX总线的工件台运动控制系统研究与开发

作者：廖晨翔电子科技大学

学位级别：硕士

工件台系统是光刻机的关键子系统之一,工件台运动控制系统对实现光刻机性能指标具有至关重要的作用,因此研发工件台运动控制系统具有极其重要的工程应用价值。论文根据工件台控制系统必须具备的并行性、同步性和实时性等技术需求,建立... 详细信息

工件台系统是光刻机的关键子系统之一,工件台运动控制系统对实现光刻机性能指标具有至关重要的作用,因此研发工件台运动控制系统具有极其重要的工程应用价值。论文根据工件台控制系统必须具备的并行性、同步性和实时性等技术需求,建立了基于vpx总线的工件台运动控制系统硬件体系,并针对基于C6678共享内存的数据并行交互机制和系统精密同步测控策略开展了研究。为解决系统中存在的多处理器之间数据传输实时性、处理器运算性能、光纤接口数量以及系统计算架构等问题,通过对vpx总线中多总线协议的研究,采用基于RapidIO总线的全网状星型拓扑结构,并结合集成有多核DSP TMS320C6678的运动控制卡MCDSPPX和光纤接口卡FCPGAPX等硬件,设计了一种基于RapidIO多处理器互连架构的新型工件台运动控制系统硬件体系结构。工件台的多子系统决定了系统数据并行处理的特征,因此从并行性和实时性出发,根据系统硬件体系结构,设计了控制系统的数据流,并以此建立了并行处理模型。根据并行模型的交互数据内容,规划了共享内存和核本地内存的存储空间,结合C6678的数据Cache与共享内存的数据一致性原则,实现了多核实时并行访问共享内存。为了提高工件台控制系统性能,除了增强系统数据交互并行性,系统的同步性和实时性也至关重要。系统的同步主要分为多DSP同步和多核同步,为了实现实时同步中断多个DSP,提出了两种同步测控方案,通过实验数据分析,基于Direct I/O+GPIO硬中断的同步测控方案比基于Direct I/O+Doorbell软中断的同步测控方案具有更好的同步性和实时性。为了实现C6678的多核同步,分别具体介绍了基于广播事件的多核同步技术和基于核间中断的多核同步技术两种方法,比较分析可知,基于广播事件的多核同步更能满足强实时系统设计要求。在上述研究分析的基础上,以双扫描硅片台、掩模台为控制对象,对多核DSP软件进行了整体框架设计。在现有的最小测试系统平台上,通过实验对比,验证了同步测控方案的可行性、软件设计的正确性以及控制系统的实时性和同步性。

关键词：工件台运动控制系统 vpx总线 RapidIO互连架构共享内存同步性与实时性

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基于vpx总线的SRIO传输技术研究

基于VPX总线的SRIO传输技术研究

作者：陈利群哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着处理器处理能力的不断提升,伴随而来的是高速海量数据的传输和存储问题。对于传统的并行总线,由于时钟频率的不断增加,不能确保数据传输的可靠性和稳定性。业界开始选择更加可靠的高速串行的数据传输方式。在低电压差分信号的帮助下... 详细信息

随着处理器处理能力的不断提升,伴随而来的是高速海量数据的传输和存储问题。对于传统的并行总线,由于时钟频率的不断增加,不能确保数据传输的可靠性和稳定性。业界开始选择更加可靠的高速串行的数据传输方式。在低电压差分信号的帮助下,高速串行传输技术不断发展,逐渐替代并行总线在数据传输领域的地位。本文经过深入分析市场需求以及测试测量系统的发展状况,综合考虑高速串行总线和接口的使用情况和发展趋势,提出了基于vpx总线的高速串行Rapid IO的数据传输设计方案,搭建一个可以实现高速海量数据传输的硬件平台,在该平台上实现SRIO(Serial Rapid IO)双信道3.125Gbps的高速串行环形通信,为将来高速数据传输和高速数据处理提供可行的解决方案。在高速vpx总线串行通信系统实现中,PCB板卡设计难度大,稳定可靠的板间互连通信是设计的技术难点。本文利用通道仿真方法,在高速互连底板和通信子板之间建立通道仿真模型,从浴盆曲线和眼图中提取关键信息,通过分析通道传输能力和误码率来指导系统硬件研制。成功研制出以Xilinx公司的FPGA为主控制器的通信板卡和高速vpx总线互连底板。在该数据传输平台上设计环形SRIO通信结构,其中SRIO接口由FPGA提供的GTX高速串行收发器实现,使用Xilinx提供的IP核完成SRIO接口。基于IP核提供的接口进行了数据包封装。环形通信结构使用DOORBELL指令完成,在数据传输之前通过广播DOORBELL指令使得板卡获知自己的工作信息,通过指令握手操作完成数据环形传输。扩展实现DDR3缓存功能,基于写DDR3优先级高于读DDR3优先级的方式完成,解决了短时间内大量突发数据的缓存需求。测试显示,本文实现了基于vpx总线互连底板的双信道高速串行Rapid IO的板间环形通信。实际环形数据传输速度达到540.68MB/s,接近通信协议的理论速度,缓存速度为289.72MB/s,达到设计要求。

关键词： vpx总线 SRIO 高速电路设计环形通信

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vpx总线的技术规范及应用

火控雷达技术 2009年第4期38卷 73-77页

作者：郑东卫陈矛罗丁利西安电子工程研究所西安710100

主要介绍了串行总线的特点,交换互联,冗余设计,vpx总线标准规范,它的物理结构,以及vpx总线的应用等。

关键词： vpx总线交换互联 MultiGig RT2连接器