基于SmartModule的雷达嵌人式计算机设计
<STRONG>1 引言<BR><BR></STRONG> 在传统的舰载雷达计算机系统中，一般采用双机(A，B机)体制：A机负责数据的采集、跟踪、解算，称为任务计算机；B机负责雷达综合态势与相关数据的显示与操控，同时完成对各种接口的操作，称为人机接口计算机。A，B机之间通过共享存储区交换数据。在这种系统中，双机都采用军用加固机，A机与雷达接口板、天线方位接口板等相连，而B机需要控制操作多种接口板卡，如显示接口板、对外接口板、数据存储板、网络接口板等。同时系统中还存在各种用于控制雷达分机的小系统，如伺服系统；提供舰艇经纬度信息的GPS系统，这些小系统与B机之间通过串口进行通信。可见，传统计算机系统组成板卡多、各板卡功能单一、系统组成结构复杂、可靠性差、且数据交换效率低，在多批目标的情况下，可能无法完成数 据交换与跟踪结算。<BR><BR> 为了适应现代雷达要求计算机系统具备的体积小、功能强、易于维护的特点，本文中，采用了SmartModule模块、大规模FPGA和专用集成电路对传统的雷达计算机系统进行了大胆改进。新的系统具有组成板卡少、单板功能强、系统组成结构简单、可靠性高、数据交换效率高、可扩展性强、成本低的特点。<BR><BR><STRONG> 2 计算机系统的组成与实现<BR></STRONG><BR> 新的计算机系统由2个单板计算机组成。任务计算机与人机接口计算机的硬件构成完全相同，他们通过内部不同的软件来完成各自的功能。任务计算机主要通过FPGA雷达接口采集数据，并对数据进行目标检测录取，跟踪解算。由于采用了高速CPU与大规模FPGA，极大地提高了数据的处理能力与速度。人机接口计算机负责光栅显示控制、雷达操控、数据存储、同时完成各种对外接口的操作。任务计算机与人机接口计算机通过双口RAM、网络或高速总线进行数据交换。<BR><BR> 如图1所示，计算机板由SmartModule计算机模块、显示接口、对外接口、雷达操控、电子盘、网络、双口RAM、FPGA等部分构成。很明显，与老的系统相比，新系统的组成板卡大大减少，集成度增强，原来很多接口板的功能现在全部和并在一块计算机板上，这样提高了系统的可靠性与易维护性，由于采用了网络，系统对外通信效率大大提高。<BR>
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<P align=center><IMG style="WIDTH: 400px; HEIGHT: 179px" height=179 alt=职能modem构成框图 hspace=0 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/2006101022541260.jpg" width=400 border=0></P>
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<P><BR><BR><STRONG> 2.1SmartModule模块简介<BR></STRONG><BR> SmartModule模块是瑞士数字逻辑(Digital-Logic)公司的小型化单片PC系统单元，类似现今世界流行的单芯片系统SOC(SystemOnChip)，与标准PC／AT兼容。他具有模块化、系列化、结构小巧、功能强大、易于后期加固、散热处理等特点。<BR><BR> 实际设计中采用SmartModuleP5PC-266模块，构成框图如图2所示。具体技术指标如下：<BR><BR> 处理器：P5 266MHz；电源：5 V；Cache：256K；内存：64M；两个串口：COMl，COM2；一个并口：LPTl；一个软驱接口；两个EIDE接口；两个USB接口；PS／2鼠标接口；IrDA接口；看门狗功能；定时器功能；键盘控制器；显示接口：69000具有2M显存；声卡；支持两种总线；ISA和PCI；外形尺寸：85X66X14mm。<BR></P>
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<P align=center><IMG style="WIDTH: 400px; HEIGHT: 76px" height=76 alt=智能modem通信硬件连接图 hspace=0 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/2006101022542838.jpg" width=400 border=0></P>
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<P><STRONG> 2．2 基于SmartModule的计算机板的设计简介</STRONG></P>
<P> SmartModule虽然兼容PC／AT系统，但其本身的功能还不完备，还需要进行相应的扩充，才能满足作为雷达计算机的嵌入式应用。基于SmartModule的计算机板主要包含以下部分：<BR><BR> SmartModuleP5PC-266模块、雷达操控接口、显示接口、电子盘、双口RAM、对外接口、网络接口、中断扩展等。下面简要介绍其主要部分：<BR><BR> (1)电子盘 大容量的存储空间是进行系统软件安装、程序调试、数据存储所必需的，因此系统采用M-system公司的DOC2000系列电子盘进行扩展，存储容量2M～1GB。DOC系列电子盘尺寸小、接口简单、容量大，已成为嵌入式应用的首选存储类型。DOC2000外观如图3所示。<BR></P>
<P><IMG style="WIDTH: 360px; HEIGHT: 98px" height=98 alt=doc2000外观 hspace=0 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/2006101022542168.jpg" width=360 border=0></P>
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