CN205375068U - 一种基于x86加fpga体系架构的飞控计算机装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，所述飞控计算机装置包括CPU模块、FPGA模块和数据记录模块，所述CPU模块分别与FPGA模块、数据记录模块连接；所述CPU模块通过PCIe总线连接于FPGA模块；所述CPU模块通过SATA总线连接于数据记录模块；所述FPGA模块设有PCIe控制器、UART控制器和CAN控制器，所述CPU模块通过PCIe总线连接于PCIe控制器，所述PCIe控制器分别与UART控制器、CAN控制器连接。本实用新型不仅可根据需要定制多路串口和CAN接口、具有很高的灵活性和扩展性，且运算处理性能高、体积和重量轻便。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空系统中飞控计算机的开发设计领域，具体说是一种基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置。
背景技术
目前，航空系统执行机构众多，且搭载的用户载荷也越来越丰富，这就要求飞控计算机具有较多数量的串行接口和CAN接口。飞控计算机主要有以DSP加接口芯片为核心的嵌入式计算机、以ARM加接口芯片为核心的嵌入式计算机和PC104计算机三种体系。随着航空应用领域的不断扩大，对飞控计算机的运算处理性能、事务调度性能、可扩展性、体积和重量提出了越来越高的要求。
以DSP加接口芯片为核心的嵌入式计算机，其缺点明显，无人机接口，交互性差，事务调度性能有限，接口单一，扩展性差，严重依赖专用接口芯片。
以ARM加接口芯片为核心的嵌入式计算机，其缺点亦非常明显，虽然自带接口丰富，但每种接口数量有限，接口扩展时，严重依赖专用接口芯片，扩展性差，且ARM浮点运算性能较差，不能满足飞机越来越复杂的运算要求。
PC104计算机技术成熟，但其体积大，重量重，影响飞机搭载用户载荷的体积和重量，接口扩展时，采用多层叠加的方式，结构复杂，亦严重依赖于专用接口芯片。
以上三种方案，保密性差，实现方法简单，易于模仿，没有竞争力，也不利于知识产权的保护。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种通用性强、可根据需要定制多路串口和CAN接口、具有很高的灵活性和扩展性、运算处理性能高、体积和重量轻便的基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，包括CPU模块、FPGA模块和数据记录模块，所述CPU模块分别与FPGA模块、数据记录模块连接。
作为优选，所述CPU模块通过PCIe总线连接于FPGA模块。
作为优选，所述CPU模块通过SATA总线连接于数据记录模块。
作为优选，所述FPGA模块包括PCIe控制器、UART控制器和CAN控制器，所述CPU模块（101）通过PCIe总线连接于PCIe控制器，所述PCIe控制器分别与UART控制器、CAN控制器连接。
作为优选，所述CPU模块设有USB接口、VGA接口和网络接口。
作为优选，所述CPU模块采用X86处理器。
作为优选，：所述数据记录模块包括SSD固态电子盘。
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型可根据需要定制多路串口和CAN接口，具有很高的灵活性和扩展性，所述CPU模块、FPGA模块和数据记录模块的设置可以通过重新修改FPGA模块程序来达到上述定制多路串口和CAN接口的功能，所述PCIe总线和SATA总线的连接方式使得所述实用新型交互性强、结构简单，所述FPGA模块中PCIe控制器、UART控制器、CAN控制器的设置有利于更好的实现定制多路串口的功能，事务调度性能强，同时，所述固态电子盘的设置，有利于精确的记录飞行数据。
附图说明
图1是本实用新型一种优选方式的结构框图；
图2是本实用新型中FPGA模块内部连接示意图。
具体实施方式
下面将结合图1和图2详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
一种基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，所述飞控计算机装置包括CPU模块101、FPGA模块201和数据记录模块301，所述CPU模块分别与FPGA模块、数据记录模块连接；所述CPU模块101通过PCIe总线连接于FPGA模块201；所述CPU模块101通过SATA总线连接于数据记录模块；所述FPGA模块包括PCIe控制器8、UART控制器6和CAN控制器7，所述CPU模块101通过PCIe总线连接于PCIe控制器，所述PCIe控制器分别与UART控制器、CAN控制器连接；所述CPU模块设有USB接口1、VGA接口2和网络3接口；所述CPU模块采用X86处理器；所述数据记录模块301包括SSD固态电子盘。
在实施过程中，CPU模块为嵌入式计算机，它作为飞控计算机的计算和控制核心，通过SATA总线访问所述数据记录模块301的存储空间，同时，通过PCIe总线连接于所述FPGA模块。所述CPU模块包括X86处理器、内存、PCIe总线接口、SATA接口、USB接口、VGA接口和网络接口，PCIe总线接口的一端连接于CPU模块，另一端连接于所述FPGA模块，所述CPU模块设置例如USB接口、VGA接口和网络接口等的多个输入接口端，使得其接口多样化，从而可以实现功能设置的多样化。所述FPGA模块中设置有PCIe控制器、UART控制器和CAN控制器，所述CPU模块通过PCIe总线连接于PCIe控制器，所述FPGA模块201可以实现PCIe控制器、UART控制器、CAN控制器的功能，所述PCIe控制器通过本地总线再分别控制多个UART控制器和多个CAN控制器，从而形成较多数量的串行接口和CAN接口，实现根据需要定制多路串口和CAN接口的功能，也可以通过重新修改FPGA模块201程序个性化定制多路UART控制器和多路CAN控制器。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，其特征在于：所述飞控计算机装置包括CPU模块（101）、FPGA模块（201）和数据记录模块（301），所述CPU模块（101）分别与FPGA模块（201）、数据记录模块（301）连接。
2.根据权利要求1所述基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，其特征在于：所述CPU模块（101）通过PCIe总线连接于FPGA模块（201）。
3.根据权利要求1所述基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，其特征在于：所述CPU模块（101）通过SATA总线连接于数据记录模块（301）。
4.根据权利要求2所述基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，其特征在于：所述FPGA模块（201）包括PCIe控制器（8）、UART控制器（6）和CAN控制器（7），所述CPU模块（101）通过PCIe总线连接于PCIe控制器（8），所述PCIe控制器（8）分别与UART控制器（6）、CAN控制器（7）连接。
5.根据权利要求4所述基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，其特征在于：所述CPU模块（101）设有USB接口（1）、VGA接口（2）和网络接口（3）。
6.根据权利要求5所述基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，其特征在于：所述CPU模块（101）采用X86处理器。
7.根据权利要求6所述基于X86加FPGA体系架构的飞控计算机装置，其特征在于：所述数据记录模块（301）包括SSD固态电子盘。
Priority Applications (1)
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| CN201520999440.2U CN205375068U (zh) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | 一种基于x86加fpga体系架构的飞控计算机装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201520999440.2U CN205375068U (zh) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | 一种基于x86加fpga体系架构的飞控计算机装置 |
Publications (1)
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| CN205375068U true CN205375068U (zh) | 2016-07-06 |
Family
ID=56279099
Family Applications (1)
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| CN201520999440.2U Active CN205375068U (zh) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | 一种基于x86加fpga体系架构的飞控计算机装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN205375068U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109359074A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-02-19 | 天津市英贝特航天科技有限公司 | 一种pcie信号扩展设备及通讯测试方法 |
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2015
- 2015-12-03 CN CN201520999440.2U patent/CN205375068U/zh active Active
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