一体化高性能信息处理系统开发及验证系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一体化高性能信息处理系统开发及验证系统及其实现方法，它涉及一种开发系统。开发系统硬件由单元机柜、控制机柜和辅助显示设备组成。单元机柜中安装有中间层FPGA单元、中心DSP单元、外围接口单元、综合单元、遥测处理单元、电气控制单元,中间层FPGA单元采用整体机箱结构，为其它单元接供统一插槽。单元机柜中的电源模块为二次电源模块提供直流电源，二次电源模块为各单元提供多种必要电源。监控管理计算机通过千兆以太网交换机与各单元控制计算机相连。用于对各单元运行状态和数据的记录、显示、存储、回放及导出。本发明专利技术用开放式的硬件架构，实现灵活的设备模块的替换，并且能够具备数据监控手段。并且能够具备数据监控手段。并且能够具备数据监控手段。

【技术实现步骤摘要】
一体化高性能信息处理系统开发及验证系统及其实现方法


[0001]本专利技术涉及的是一种开发系统，具体涉及一体化高性能信息处理系统开发及验证系统及其实现方法。

技术介绍

[0002]随着现代科技的快速发展,电子产品的研制周期越来越短,功能和结构越来越复杂,目前现有的高性能信息处理系统不能实现设备模块的替换，灵活性差，而其功能比较局限，使用效果不佳，综上所述，本专利技术设计了一体化高性能信息处理系统开发及验证系统及其实现方法。

技术实现思路

[0003]针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一体化高性能信息处理系统开发及验证系统及其实现方法，用开放式的硬件架构，实现灵活的设备模块的替换，并且能够具备数据监控手段。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一体化高性能信息处理系统开发及验证系统及其实现方法，包括单元机柜和控制机柜和显示器，控制机柜分别与单元机柜和显示器连接，控制机柜安装有模块运行状态和数据显示计算机和各单元的单元控制计算机，控制机柜有预留位置可以放置嵌入式软件开发、调试、烧录计算机，单元控制计算机与监控管理计算机进行数据交互；所述的单元机柜括机柜、开发系统、信号适配器、二次电源模块、插箱、滑轨安装板、L型支架、1U面板、滑轨和八路插槽，机柜内正面中下部设置有L型支架，L型支架上依次设置有开发系统、信号适配器，信号适配器上方设置有1U面板；L型支架下方设置有二次电源模块，二次电源模块下方设置有1U面板，1U面板下方两侧通过滑轨安装板设置有滑轨，机柜内背面中部设置有八路插槽。
[0005]所述的开发系统包括电气控制单元、遥测处理单元、综合单元、外围接口单元、中心DSP单元、中间层FPGA单元、预留PCB安装组件、左侧板组件、右侧板组件、后盖板焊接件、上下盖板、开发系统面板、电源安装架、通讯连接板支架、第一挡板、第二挡板、通讯连接板、风扇电源和三合一品字插座，左侧板组件、右侧板组件通过螺钉和螺母与机柜和上下盖板固定，上下盖板后侧设置有后盖板焊接件，后盖板焊接件上设置有第一挡板、第二挡板，左侧板组件、右侧板组件底部支架设置有开发系统面板，左侧板组件、右侧板组件之间由上至下依次设置有电气控制单元、遥测处理单元、综合单元、外围接口单元、中心DSP单元、中间层FPGA单元、多个预留PCB安装组件，电气控制单元、遥测处理单元、综合单元、外围接口单元、中心DSP单元、中间层FPGA单元的一端均通过通讯连接板支架安装有通讯连接板，开发系统的底部设置有电源安装架，电源安装架上设置有风扇电源，风扇电源与三合一品字插座相连。
[0006]所述的中间层FPGA单元实现开发系统的开发性可扩展互联功能。所述的中心DSP单元实现开发系统的运算功能。所述的外围接口单元实现开发系统的对外通信接口功能。
所述的综合单元实现开发系统信息的处理和融合功能。所述的遥测处理单元实现开发系统的遥测数据采集和显示处理功能。所述的电气控制单元实现开发系统的对外控制逻辑的执行功能。
[0007]所述的监控管理计算机采用监控管理计算机软件，包括状态监视模块、硬件管理模块、协议编辑模块、通信模块、数据存储回放模块、用户管理模块。所述的状态监视模块实时显示各模块运行状态，并可对显示内容进行自定义配置，以对应不同备模拟设备。模块分为几个子界面，第一个子页面显示各个设备状态概述，其他子页面分别显示不同设备状态和变量池。硬件管理模块实现对硬件的基本配置管理，对硬件资源进行管理。所述的硬件管理模块实现对硬件的基本配置管理，对硬件资源进行管理。所述的协议编辑模块用于实现对通信协议数据表格的创建、编辑、删除、加载和存储等管理功能。所述的通信模块实现监控管理计算机与各单元控制计算机之间的通信，通信方式主要是TCP/UDP。所述的数据存储回放模块将板卡数据和各种配置信息存储到数据库，并随时调用进行配置和回放。所述的用户管理模块实现对用户的管理，并根据权限对一些功能进行禁用/开放。
[0008]一体化高性能信息处理系统开发及验证系统实现方法如下：1、为实现高速实时的模块间通信，系统采用BLVDS总线通信， BLVDS总线采用总线仲裁机制防止总线冲突。
[0009]2、本系统实现DSP EMIF总线故障注入和通用IO故障注入功能，采用FPGA实时监听EMIF总线和 IO信号，依据设定的规则更改EMIF总线数据或IO信号电平，实现故障注入，FPGA的高速性能可以使故障注入时不影响原数据传输时序。
[0010]3、在中间层FPGA单元中实现对所有总线通信数据的监听和实时记录，采用FPGA实现多种总线的同步监听和实时记录，各总线数据记录模块均具有大容量缓存，并集在存储记录数据到大容量SSD中，SSD采用SATA接口，实现高速数据存储。
[0011]本专利技术的系统工作原理：开发系统硬件由单元机柜、控制机柜和辅助显示设备组成。单元机柜中安装有中间层FPGA单元、中心DSP单元、外围接口单元、综合单元、遥测处理单元、电气控制单元, 中间层FPGA单元采用整体机箱结构，为其它单元接供统一插槽。
[0012]单元机柜中的电源模块为二次电源模块提供直流电源，二次电源模块为各单元提供多种必要电源。
[0013]各单元控制计算机具有双千兆以太网口，其中一个千兆网口直接与对应单元相连，可对单元进行配置、监视和数据管理；另一个千兆网口通过千兆以太网交换机与监控管理计算机进行数据交互。
[0014]监控管理计算机通过千兆以太网交换机与各单元控制计算机相连。用于对各单元运行状态和数据的记录、显示、存储、回放及导出。
[0015]开发计算机运行DSP开发软件CCS、FPGA开发软件QuartusII、FPGA仿真软件ModelSim等开发调试必须的软件。可连接相应的JTAG仿真器，并具有RS232调试接口。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：1、快速搭建目标系统能力开发系统可任意选择系统内资源搭建目标系统。开发系统监控管理软件对各个模块的功能、地址映射等进行配置，使开发系统快速完成目标系统的搭建。中心DSP单元可搭载DSP模块和FPGA模块，可构成以DSP为主控（此时FPGA模块可作为协处理器）或以FPGA为主控的
两种目标系统。
[0017]2、可灵活配置、可扩展能力根据目标系统需求，通过管理软件可以任意选择开发系统内资源搭建目标系统，系统内配置有各种外设资源（如外围接口单元、综合单元、遥测处理单元、电气控制单元等）。所有单元均采用载板+功能模块板架构，中心DSP单元可根据实际需求采用不同的DSP模块板和FPGA模块板，所有单元的通信模块板均可更换，可以扩展其它通信总线。单元载板采用通用化设计，大部分单元（除了中心DSP单元和中间层FPGA单元外的其它单元）共用一种载板。开发系统具有设备级扩展能力，可多个实现中间层FPGA单元扩展，支持大于8个单元的大型目标系统的需求。
[0018]3、强实时性能开发系统中单元的数据采集、记录以及单元之间的通信均采用FPGA实现，并配置有大量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一体化高性能信息处理系统开发及验证系统，其特征在于，包括单元机柜(a)和控制机柜(b)和显示器(c)，控制机柜(b)分别与单元机柜(a)和显示器(c)连接，控制机柜(b)安装有模块运行状态和数据显示计算机和各单元的单元控制计算机，控制机柜有预留位置可以放置嵌入式软件开发、调试、烧录计算机，单元控制计算机与监控管理计算机进行数据交互；所述的单元机柜(a)包括机柜(1)、开发系统(2)、信号适配器(3)、二次电源模块(4)、插箱(5)、滑轨安装板(6)、L型支架(7)、1U面板(8)、滑轨(9)和八路插槽(10)，机柜(1)内正面中下部设置有L型支架(7)，L型支架(7)上依次设置有开发系统(2)、信号适配器(3)，信号适配器(3)上方设置有1U面板(8)；L型支架(7)下方设置有二次电源模块(4)，二次电源模块(4)下方设置有1U面板(8)，1U面板(8)下方两侧通过滑轨安装板(6)设置有滑轨(9)，机柜(1)内背面中部设置有八路插槽(10)。2.根据权利要求1所述的一体化高性能信息处理系统开发及验证系统，其特征在于，所述的开发系统(2)包括电气控制单元(2-1)、遥测处理单元(2-2)、综合单元(2-3)、外围接口单元(2-4)、中心DSP单元(2-5)、中间层FPGA单元(2-6)、预留PCB安装组件(2-7)、左侧板组件(2-8)、右侧板组件(2-9)、后盖板焊接件(2-10)、上下盖板(2-11)、开发系统面板(2-12)、电源安装架(2-13)、通讯连接板支架(2-14)、第一挡板(2-15)、第二挡板(2-16)、通讯连接板(2-17)、风扇电源(2-18)和三合一品字插座(2-19)，左侧板组件(2-8)、右侧板组件(2-9)通过螺钉(2-20)和螺母(2-21)与机柜(1)和上下盖板(2-11)固定，上下盖板(2-11)后侧设置有后盖板焊接件(2-10)，后盖板焊接件(2-10)上设置有第一挡板(2-15)、第二挡板(2-16)，左侧板组件(2-8)、右侧板组件(2-9)底部支架设置有开发系统面板(2-12)，左侧板组件(2-8)、右侧板组件(2-9)之间由上至下依次设置有电气控制单元(2-1)、遥测处理单元(2-2)、综合单元(2-3)、外围接口单元(2-4)、中心DSP单元(2-5)、中间层FPGA单元(2-6)、多个预留PCB安装组件(2-7)，电气控制单元(2-1)、遥测处理单元(2-2)、综合单元(2-3)、外围接口单元(2-4)、中心DSP单元(2-5)、中间层FPGA单元(2-6)的一端均通过通讯连接板支架(2-14)安装有通讯连接板(2-17)，开发系统(2)的底部设置有电源安装架(2-13)，电源安装架(2-13)上设置有风扇电源(2-18)，风扇电源(2-18)与三合一品字插座(2-19)相连。3.根据权利要求1所述的一体化高性能...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚海东，何梁，施旗，
申请(专利权)人：上海镭隆科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：