文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
导航计算机控制台检测设备的设计与实现
姓名:许蕾
申请学位级别:硕士
专业:导航、制导与控制
指导教师:曹云峰
20070101
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
本课题设计的控制台检测设备是针对某飞机上三种型号控制台(XX1、XX2、XX3)
的专项检测设备,该检测设备在对控制台故障件的维修过程中发挥着重要的作用。
该检测设备在研制过程中综合地运用了 PCI 总线、FPGA、WDM 驱动程序等相
关知识。PCI 总线是一种高性能的 32/64 位局部总线,它有着比 ISA 等总线无法实现
的数据大容量、高速传输的优点。FPGA 是一种现场可编程逻辑门阵列器件,它具有
片上编程的能力,能够进行复杂数字电路系统的设计。本课题完成了基于 FPGA 和
PCI 总线的控制台检测设备的设计。
论文从控制台检测设备的硬件、驱动程序和用户程序三个方面进行论述,对各模
块的实现方法进行了研究,并在提出具体的设计方案后研制出了检测设备的实物样
机。论文讨论了 PCI 总线的基本特点,介绍了基于 PCI 总线的数据信号收发器板卡的
核心器件——PCI9052 芯片的工作原理。此外,由于被检测的控制台需要 FPGA 驱动,
同时需要利用 FPGA 芯片进行数据格式的转换,因此,论文还介绍了 FPGA 的基本原
理和开发流程。在完成整个硬件物理系统的设计基础上,对 WDM 驱动模式设计和用
户程序的设计进行了较深入的研究,并给出了相应的编程方法和说明。
控制台检测设备采用了嵌入式系统设计方案,不仅缩短了开发周期、减少了器件
数目,同时又提高了系统的可靠性和稳定性,从而使系统易实现、易升级,具有较强
的适用性和可扩展性。
通过实际测试,该设备顺利完成了控制台的驱动、双端口 RAM 数据的缓冲、数
据的输入输出和数据格式的转换等功能。实践证明,该设备能够对控制台故障件进行
全面有效的检测,对故障现象能进行准确定位,达到了预期的设计效果。

关键词: PCI 总线,PCI9052,FPGA,WDM,IRP,MFC,双端口 RAM
I
导航计算机控制台检测设备的设计与实现
Abstract
Control device test equipment is used for reparing control device. It can play an
important role in reparing broken-down device.
PCI bus, FPGA, WDM drive programing and relative knowledge is used in the process
of developing the test equipment. For instance, the PCI Local Bus is a high performance
32-bit or 64-bit local bus, which has a lot of predominance in high data-transfer speed
comparing with ISA bus. FPGA is named Field Programmable Gate Array. Taking
advantage of FPGA, we can design plex digital circuit system. Embedded system
design pleted in the dissertation, which bined puter control technology
with PCI bus and FPGA.
The design of control device test equipment based on PCI bus, including hardware
development, drive program and application program, is discussed in the paper. The basic
characteristic on PCI bus is introduced, as well as PCI9052, the ponent in the card,
which performs the control of PCI interface. Because the control device, which is to be
tested, need to be drove by