一种基于X86及FPGA架构的机车控制计算机硬件的开发方法与流程

文档序号:12116791阅读:666来源:国知局

本发明涉及一种开发方法,具体涉及一种基于X86及FPGA架构的机车控制计算机硬件的开发方法,属于计算机智能控制技术领域。



背景技术:

近年来,随着工控技术的快速发展,新型机车控制技术层出不穷,主动控制技术、嵌入式控制技术、高速无线通信技术和安全现场总线技术等,使得机车控制系统发生了根本性的变化,但目前我国仍有相当数量的内燃机车使用基于80086的控制系统,该系统设备陈旧、性能落后,严重制约了新型机车的控制功能。因此,为了解决以上问题,提出一种基于X86及FPGA架构的机车控制计算机硬件的开发方法。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题,本发明提出了一种基于X86及FPGA架构的机车控制计算机硬件的开发方法,硬件通用性强、系统功能稳定、装置的可靠性高,且系统灵活性高。

(二)技术方案

本发明的基于X86及FPGA架构的机车控制计算机硬件的开发方法,第一步,通过对大量文献资料的查阅,了解机车发展历史,内燃机机载计算机系统的现状及缺点,通过对系统需求的分析,确定系统的整体设计方案,其中,机柜选用GJB中的U6规格进行制作,电路板按照GJB中的F1模型进行设计;

第二步,通过对系统需求的分析,选择主CPU板的型号和从CPU板的核心芯片,并对从CPU板的各个功能模块进行设计和主从CPU的连接方式进行设计;对数字量输入输出插件板,模拟量输入插件板进行原理图设计,并对电路中的各个功能模块进行选择;

第三步,针对各个插件板中不同的电源需求,制定电源分配系统方案,并对电源电路中的电感、电容、二极管等参数进行选择;

第四步,软件部分的主要内容是关于RTEMS嵌入式系统的移植,了解RTEMS系统的架构,将该嵌入式系统移植到X86架构的主CPU上;

第五步,进行PCB布局、布板设计,并通过对FPGA板的时钟信号、通信信号的测试来判断PCB设计是否合理。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明的基于X86及FPGA架构的机车控制计算机硬件的开发方法,硬件通用性强、系统功能稳定、装置的可靠性高,且系统灵活性高。

具体实施方式

一种基于X86及FPGA架构的机车控制计算机硬件的开发方法,包括以下步骤:

第一步,通过对大量文献资料的查阅,了解机车发展历史,内燃机机载计算机系统的现状及缺点,通过对系统需求的分析,确定系统的整体设计方案,其中,机柜选用GJB中的U6规格进行制作,电路板按照GJB中的F1模型进行设计;

第二步,通过对系统需求的分析,选择主CPU板的型号和从CPU板的核心芯片,并对从CPU板的各个功能模块进行设计和主从CPU的连接方式进行设计;对数字量输入输出插件板,模拟量输入插件板进行原理图设计,并对电路中的各个功能模块进行选择;

第三步,针对各个插件板中不同的电源需求,制定电源分配系统方案,并对电源电路中的电感、电容、二极管等参数进行选择;

第四步,软件部分的主要内容是关于RTEMS嵌入式系统的移植,了解RTEMS系统的架构,将该嵌入式系统移植到X86架构的主CPU上;

第五步,进行PCB布局、布板设计,并通过对FPGA板的时钟信号、通信信号的测试来判断PCB设计是否合理。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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