《浮标基海量数据高速传输技术研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浮标基海量数据高速传输技术研究（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一 o C a n d i d a t e ：Y a n gC a i y u a nS u p e r v is o r ：P r o f L i a n gG u o l o n gA c a d e m i cD e g r e eA p p l i e df o r ：M a s t e ro fE n g i n e e r i n gS p e c i a l i t y ：S i g n a l I n f o r m a t i o nP r o c e s s i n gD a t eo fS u b m i s s i o n ：F e b ，2 0 1 0D a t eo
2、 fO r a lE x a m i n a t i o n ：M a r ，2 0 1 0U n i v e r s i t y ：H a r b i nE n g i n e e r i n gU n i v e r s i t y哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者
3、( 签字) ：物灯芭日期：卅D 年弓月矽日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据 库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合 学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈 尔滨工程大学。炒密学位论文待解密后适用本声明。 本论文“在授予学位后即可口在授予学位1 2 个月后V 1 解密后) 由哈尔滨工程
4、大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者( 签字) ：幸切对毫日期：讼o 年弓月垆导师( 签字) ：j 蕈函叫。年岁月实现前端A D 的数据采集和N A N DF l a s h 的数据存取以及U S B 2 0 芯片的读写控制，同时针对该硬件系统，还完成了P C 机所需驱动程序的修改和用户应用程序的开发。在课题设计的基础上，本论文的首先介绍了硬件电路总体方案的设计和各种外设芯片的选型依据，并根据该硬件电路方案，给出了F P G A 主控程序和固件程序的设计方法。接着，论文主要论述了P C 机驱动程序的修改和用户应用程序的开发，并描述本课题对于回传速度的测试以及在设计调试过程中应注意的问题。经过
5、测试，该系统回传速度可以达到3 0 M B y t e s ，成功提高了海量原始数据的传输速率，大大缩短了回传所耗用时间。关键词：固件；U S B 2 0 接口；海量数据传输s u b s e q u e n td a t aa n a l y s i sa n dp r o c e s s i n g ，i ti sf r e q u e n t l yr e q u i r e dt ol a t c hv a s ta m o u n t so fr a ws i g n a ld a t ad u r i n gt h ee x p e r i m e n t ，w h i l ei
6、tw i l lc o s tt o om u c hv a l u a b l et i m et r a n s f e r r i n gd a t af r o mt h eb u o yt ot h eh o s tb ys e r i a lp o r ta n do t h e rc o m m o nw a y I nt h ed e s i g no ft h i st o p i c ，w ec h o o s eU S B 2 0i n t e r f a c ea st h ec o m m u n i c a t i o nc o n n e x i o nb e t
7、 w e e nt h eb u o ya n dt h eh o s ta n ds e l e c tF P G Aa st h em a i nc o n t r o l l e ro nt h eh a r d w a r e ，w h i c hw i l ln o to n l yp r o g r a mf r o n t e n dA Df o rd a t aa c q u i s i t i o n ，b u ta l s oc o n t r o lN A N DH a s hc h i pa n dU S B 2 0c h i pt or e a da n dw r i
8、 t e A tt h es a n l et i m e ，a g a i n s tt h eh a r d w a r es y s t e mi ti ss u c c e s s f u lt om o d i f yt h en e c e s s a r yd r i v e r sf o rP Ca n dd e v e l o p eu s e ra p p l i c a t i o n I nt h ep e r f o r m a n c e ，i tc o s t sl e s st i m ef o rt h ed a t ar e t u r n B a s eo
9、 nt h ed e s i g no ft h et o p i c ，t h i st h e s i sf i r s t l yi n t r o d u c e st h ed e s i g no fh a r d w a r ec i r c u i to v e r a l lp r o g r a ma n ds e l e c t i o no fav a r i e t yo fc h i p s O nt h eb a s i so ft h ed e s i g na b o u th a r d w a r ec i r c u i to v e r a l lp
10、r o g r a m ，t h et h e s i sd e s c r i b l e st h em e t h o do ft h ed e s i g na b o u tt h eF P G Ap r o g r a ma sm a i nc o n t r o l l e ra n dF i r m w a r ep r o g r a m F o l l o w i n g ，t h et h e s i sn o to n l yd e s c r i b l e st h em o d i f i c a t i o no fd e v i c ed r i v e ra
11、 n dt h ed e v e l o p m e n to fu s e ra p p l i c a t i o n ，b u ta l s og i v e st h em e t h o do ft h es p e e dt e s tf o rt h ed a t ar e t u r no ft h i st o p i ca n dt h ep r o b l e m ，w h i c hw es h o u l dp a ya t t e n t i o nt oi nt h ep r o c e s so fd e s i g na n dd e b u g g i n
12、g I nt h ep r o c e s so ft e s t ，t h es p e e dc a l lr e a c h3 0 M B y t e s ，w h i c hs u c c e s s f u l l ye n h a n c et h et r a n s m i s s o ns p e e do fm a s sd a t aa n dc u ts h o r tt h ec o s tt i m ef o rd a t ar e t u r n K e yw o r d s ：F i r m w a r e ：U S B 2 0I n t e r f a c e
13、 ：M a s sD a t aT r a n s m i s s i o n2 2 4 电源系统芯片选型1 22 2 5 逻辑芯片选型”1 42 2 6F P G A 配置芯片选型”1 52 3 本章小结1 5第3 章系统F P G A 程序设计1 63 1 总程序设计思路及流程1 63 2 系统F P G A 程序的设计与实现1 73 2 1A D 程序的设计与实现1 73 2 2F I F OI P 核的生成与调用1 83 2 3N A N DF l a s h 程序的设计与实现1 93 2 4U S B 芯片的控制”2 23 2 5 时钟模块程序的设计与编写2 63 3 本章小结2 6
14、第4 章系统固件程序和应用程序开发一2 74 1 固件程序开发2 74 1 1 主程序3 04 1 2 描述符表3 2第5 3 系统调试应注意问题“5 05 4 本章小结5 1结论5 2参考文献5 3攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果5 6致谢5 7附录5 7哈尔滨T 程大学硕十学位论文第1 章绪论1 1 课题背景在新的世纪里，人们已经把目光从榨取殆尽的陆地资源转向了海洋资源。海洋里面不光有着丰富的矿产资源和水产资源，而且还对国家有着重大的战略意义。我国是一个有着1 8 万公里长的大陆海岸线和4 7 3 万平方公里海域的国家，尤其是我国在海洋领土资源方面还与很多国家存在着争端，因此为了维护国土资源的完整性，更要加强对于海军军事建设的投入。水中兵器的发展要求水下必须研制出能够测定其水中兵器性能和参数的大范围高精度跟踪定位测控设备。一套大型的跟踪定位系统主要分为基站分系统和浮标分系统以及P C 机显控部分，其中显控负责解算，给出目标航行轨迹；基站部分充当P C 机显控命令的转发器，负责与浮标进行联系和给出基站站位的G P S 坐标；浮标则负责采集目标发出的噪声或者信号，对其进行分析和存储，并给出该浮标所在点的G P S 坐标值。水下定位系统的框图如下图所示：动数莲站和P C 抗图1 1 水声定位系统框图在整个系统中，为了
