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阵列天线控制系统的可重构技术

杨沛鑫 王邦继 周磊 刘庆想 李相强 张健穹

杨沛鑫, 王邦继, 周磊, 等. 阵列天线控制系统的可重构技术[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 083003. doi: 10.11884/HPLPB201830.170446
引用本文: 杨沛鑫, 王邦继, 周磊, 等. 阵列天线控制系统的可重构技术[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 083003. doi: 10.11884/HPLPB201830.170446
Yang Peixin, Wang Bangji, Zhou Lei, et al. Reconfigurable technology of array antenna control system[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 083003. doi: 10.11884/HPLPB201830.170446
Citation: Yang Peixin, Wang Bangji, Zhou Lei, et al. Reconfigurable technology of array antenna control system[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 083003. doi: 10.11884/HPLPB201830.170446

阵列天线控制系统的可重构技术

doi: 10.11884/HPLPB201830.170446
基金项目: 国家高技术发展计划项目
详细信息
    作者简介:

    杨沛鑫(1993-), 男, 硕士研究生, 主要从事电机数字控制系统设计; ayangpei@163.com

    通讯作者:

    王邦继(1984-), 男, 博士,讲师, 主要从事相控阵天线波束控制技术研究; bangjiw@163.com

  • 中图分类号: TP316

Reconfigurable technology of array antenna control system

  • 摘要: 针对控制系统软件在线更新或升级维护的需要,构建了SoPC远程更新系统,研究了一种远程在线更新FPGA硬件配置文件和Nios II软件可执行文件的可重构方法。通过硬件配置代码和软件可执行代码引导顺序的分析,设计了高级BootLoader,可以从任意指定地址加载应用模式映像软件代码;EPCS存储用于远程更新的工厂模式映像和多份用于天线相位控制的应用模式映像;采用自定义的CAN应用层协议,用于传输及校验数据,保证了传输的可靠性。实验验证了方案的可行性,系统可进行多份配置程序的自由切换;即使远程更新失败,FPGA也能自动加载工厂模式映像,提高了系统安全性和可靠性。
  • 图  1  典型的系统远程更新过程

    Figure  1.  Typical system remote update process

    图  2  可重构(远程更新)系统结构框图

    Figure  2.  Block diagram of reconfigurable (remote update) system

    图  3  更新并加载应用模式映像流程图

    Figure  3.  Flow chart of updating and loading the application image

    图  4  BootLoader设计流程图

    Figure  4.  BootLoader design flow chart

    图  5  EPCS存储器内地址分配示意图

    Figure  5.  Allocation diagram for EPCS device

    图  6  新映像文件传输过程流程图

    Figure  6.  Flow chart of new image transfer process

    图  7  重新配置过程中关键信号波形图

    Figure  7.  Waveforms of the key signals during reconfiguration

    图  8  重新配置失败过程中配置信号波形图

    Figure  8.  Waveforms of the configuration signals during a wrong reconfiguration

    表  2  配置信号变化规律表

    Table  2.   Variations of configuration signals

    power up reset config config error initia user mode
    Config_Done down down down down up constant
    Nconfig down constant up constant constant constant
    Nstatus down down up down constant constant
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-15
  • 修回日期:  2018-04-04
  • 刊出日期:  2018-08-15

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