简述可编程基于DSP和FPGA导航计算机设计流程

论文导读：逻辑和时序联系设计地址译码模块和制约模块，有效解决了采样信号和DSP之间的跨时钟域传输的不足。4.将GPS接收机和IMU以及上位机与设计出的导航计算机相连接，搭建完整的系统，并通过多次数，长时间连续试验，成功进行了数据的采集处理和传输任务。结合后续的数据误差浅析，进一步验证了导航计算机工作的可靠性和准确性。最终设计出
摘要：随着导航技术的迅速进展，导航系统对其核心——导航计算机的要求日益提升，各种专门为导航设计的计算机也应运而生。本论文在浅析国内外导航计算机进展情况的基础上，提出了一种基于数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）的导航计算机设计案例。本论文的主要工作内容包括：1.对国内外导航计算机的进展近况进行了调研，并对课题用到的GPS和IMU单元进行了浅析，包括其导航的基本原理，导航报文剖析等。2.以TI公司的TMS320F28335型DSP和Altera公司的EP3C25Q240型FPGA作为核心，辅以少量芯片，设计实现了导航计算机的硬件平台，其中DSP专注于导航解算，FPGA负责微惯性测量单元（IMU）和全球定位系统（GPS）等数据的采集，缓存以及与其它模块的通信。3.在FPGA内部进行了硬件逻辑编程，利用FPGA的可重复编程配置和高速并行处理能力，扩展了多路串行通信接口，满足了多输入和输出要求；在FPGA内部，采取异步FIFO存储结构来缓冲数据，并根据逻辑和时序联系设计地址译码模块和制约模块，有效解决了采样信号和DSP之间的跨时钟域传输的不足。4.将GPS接收机和IMU以及上位机与设计出的导航计算机相连接，搭建完整的系统，并通过多次数，长时间连续试验，成功进行了数据的采集处理和传输任务。结合后续的数据误差浅析，进一步验证了导航计算机工作的可靠性和准确性。最终设计出的导航计算机具有体积小，集成度高，功耗低的特点，其工作性能可靠，可以替代课题组原有硬件平台，实现组合导航的功能。关键词：导航计算机论文数字信号处理器论文DSP论文现场可编程门阵列论文FPGA论文
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Abstract4-8
第1章 绪论8-14

1.1 课题背景8-10

1.2 导航计算机的提出10-11

1.3 国内外导航计算机探讨进展概况11-13

1.4 课题探讨内容13-14

第2章 GPS 和 IMU 单元浅析14-26

2.1 GPS 定位系统14-16

2.

1.1 GPS 系统的构成14-15

2.

1.2 GPS 定位基本原理15-16

2.2 GPS 接收机及报文浅析16-19

2.1 GPS 接收机16-17

2.2 GPS 报文剖析17-19

2.3 捷联式惯性导航系统19-20

2.3.1 基本组成19

2.3.2 基本原理19-20

2.4 IMU 及报文浅析20-23

2.5 组合导航23-26

第3章 系统硬件设计26-37

3.1 系统需求浅析26-27

3.2 总体案例设计27

3.3 核心器件选型27-28

3.4 硬件电路设计28-36

3.4.1 系统电源设计28-30

3.4.2 时钟电路30-31

3.4.3 串行通信模块设计31-32

3.4.4 仿真和下载模块设计32-36

3.5 小结36-37

第4章 系统软件设计37-57

4.1 FPGA 及其开发流程介绍37-39

4.2 FPGA 内部逻辑总体设计39-56

4.

2.1 串口模块设计40-44

4.

2.2 异步 FIFO 设计44-51

4.

2.3 地址译码模块51-52

4.

2.4 制约模块52-56

4.3 小结56-57
第5章 试验与结果浅析57-60
第6章 结论60-62

6.1 工作内容总结60

6.2 不足与展望60-62

参考文献62-65
致谢65-66
个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果66