用于航空发动机控制系统的386EX与DSP通讯实现

用于航空发动机控制系统的386EX与DSP通讯实现

论文摘要

航空发动机控制系统是个复杂的多变量控制系统,智能控制、实时控制是其未来发展方向。数字电子控制器是发动机数控系统的核心部件。数字电子控制器的设计就是基于复杂的多变量控制,适应先进的控制算法,提高发动机数控系统的可靠性。本文针对目前处于前沿的航空发动机控制领域双CPU控制技术,探讨航空发动机双CPU系统间高速、可靠的通讯方法,论证工程运用的可行性。本文分析了某型发动机数字电子控制器的整体设计方案,以及基于386EX和DSP的双CPU系统的特殊的双双余度控制系统。对航空发动机数控系统中常用的通讯方式进行了讨论,结合现代发动机控制技术发展的特点,确定了双口RAM实现386EX和DSP之间的高速、可靠通信。设计了386EX、DSP TMS320F2812与双口RAM IDT7024之间的接口电路,对386EX和DSP通讯系统中的核心控制模块、电源模块、电平转换模块,逻辑转换模块等关键环节的设计进行了论述。在上述硬件平台的基础上对双口RAM操作中共享冲突的几种方式进行了讨论和分析。介绍了用户应用程序的设计过程;对保证386EX和DSP通讯系统间实时、可靠通讯的方法进行了研究,给出了接口控制模块软硬件测试的方法及结果,论证了双口RAM通讯在工程上应用的可行性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 航空发动机控制系统的发展
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 双CPU 系统在航空发动机控制系统中的应用
  • 1.4 本文内容安排
  • 第二章 某型发动机数控系统整体设计方案
  • 2.1 余度技术在航空发动机控制系统的应用
  • 2.2 特殊的双双余度结构
  • 2.3 某型发动机控制器总体设计
  • 2.4 通道切换模块
  • 第三章 386EX 和DSP 通讯接口硬件电路设计
  • 3.1 发动机数字控制系统中常用通讯方式
  • 3.1.1 RS-422 的串行总线通讯方式
  • 3.1.2 1553B 总线通讯方式
  • 3.2 双CPU 间的通讯方案选择
  • 3.2.1 双CPU 间通讯方案
  • 3.2.2 386EX 和DSP TMS320F2812 间可行通信方案
  • 3.3 386EX 和DSP 间通讯接口硬件电路设计
  • 3.3.1386 EX 核心电路设计
  • 3.3.2 DSPTMS320F2812 核心电路设计
  • 3.3.3 双口RAMIDT7024 介绍
  • 3.4 电源系统设计
  • 3.4.1 主电源设计
  • 3.4.2 DSP 系统电源实现
  • 3.5 电平转换
  • 3.5.1 各种电平转换标准
  • 3.5.2 3.3VCMOS 与5VTTL 电平接口的两种情形
  • 3.5.3 5VTTL 电平驱动3.3VCMOS 电平常用方案
  • 3.5.4 386EX 和DSP 系统所采用的方案
  • 3.6 双CPU 系统的可靠性设计
  • 3.7 硬件电路PCB 设计
  • 3.7.1 元件布局
  • 3.7.2 布线
  • 3.7.3 PCB 抗干扰措施
  • 3.8 本章小结
  • 第四章 386EX 和DSP 通讯系统软件设计
  • 4.1 基于386EX 的软件开发
  • 4.1.1 基于目标板的监控程序设计
  • 4.1.2 基于主机板的目标应用程序
  • 4.1.3 BOOT 过程
  • 4.2 基于DSP 的软件开发
  • 4.2.1 DSP 软件开发流程
  • 4.2.2 CCS2.0 集成开发环境功能介绍
  • 4.2.3 DSP 程序引导(BOOT)
  • 4.3 可编程器件软件设计
  • 4.4 双口RAM 的防冲突设计
  • 4.4.1 插入等待状态的防冲突方式
  • 4.4.2 信号灯防冲突方式
  • 4.4.3 中断防冲突方式
  • 4.5 386EX、DSP 系统软件设计
  • 4.5.1 386EX 主程序设计
  • 4.5.2 386EX 存储空间地址分配
  • 4.5.3 DSP 主程序设计
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 双口RAM 在386EX 和DSP 中的应用方案
  • 5.1 查询防突方式的改进设计
  • 5.2 中断方案
  • 5.3 双口RAM 可靠性设计
  • 5.4 双CPU 通讯系统可靠性、实时性测试
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 未来工作展望
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文
  • 参考文献
  • 附录1:386EX 与DSP 通讯实现原理图
  • 附录2:386EX 和DSP 通讯实现PCB 图
  • 相关论文文献

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