基于SoPC的光電吊艙通信控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要： 實(shí)現(xiàn)了基于Nios Ⅱ軟核處理器的通信控制的設(shè)計(jì)，以Nios Ⅱ軟核作為中央處理器，利用FPGA的邏輯資源構(gòu)成片上可編程系統(tǒng)（SoPC）來(lái)實(shí)現(xiàn)光電設(shè)備的通信控制功能。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)RS 422串口和通用IO口來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光電設(shè)備中各傳感器的通信控制和信息傳遞功能。該設(shè)計(jì)已成功應(yīng)用于某光電偵察設(shè)備，試驗(yàn)證明，該通信控制性能穩(wěn)定，功能完善，在光電設(shè)備多傳感器的控制領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞： 光電設(shè)備； 通信； Nios Ⅱ； RS 422； SoPC

中圖分類號(hào)： TN911.7?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）21?0021?02

機(jī)載光電偵察設(shè)備已經(jīng)成為直升機(jī)、無(wú)人機(jī)獲得精確全面的現(xiàn)場(chǎng)和目標(biāo)信息的核心裝備。目前機(jī)載光電設(shè)備主要裝載紅外和可見(jiàn)光傳感器，實(shí)現(xiàn)全天時(shí)圖像偵察，配合激光測(cè)距儀、伺服控制以及視頻跟蹤器實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的定位和自動(dòng)跟蹤功能。而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言，通信控制部分主要實(shí)現(xiàn)各傳感器和控制組件之間的信息傳遞。

1 通信控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)構(gòu)建一個(gè)片上可編程系統(tǒng)（SoPC）來(lái)實(shí)現(xiàn)通信控制功能，采用SoPC實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)與以往型號(hào)通信控制系統(tǒng)相比可以支持更多串口，能夠滿足多傳感器和控制需求。通信系統(tǒng)通過(guò)串口完成與可見(jiàn)光、紅外、激光、記錄儀、控制系統(tǒng)等之間的通信。

1.1 SoPC硬件開(kāi)發(fā)

采用SoPC Builder GUI來(lái)定義硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，配置部件以及如何指定部件相互連接，并生成系統(tǒng)。在本設(shè)計(jì)中，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通信需求，除配置Nios ⅡCPU外，還需配置的外設(shè)有RS 232、SRAM和PIO等。硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境可以創(chuàng)建高度定制的SoPC。圖1為開(kāi)發(fā)生成的分組件Avalon總線連接圖。……