一、并行I/O口在高速实时数据通信中的应用（论文文献综述）
都乐[1]（2021）在《基于PCIe接口的高速数据传输系统技术研究》文中指出近年来,随着高速数据传输技术的快速发展,各种设备传输的海量数据呈指数级增长。在此基础上,为了提高数据处理的效率,硬件加速技术也得到了很好的发展。如何将大量的数据既稳定又高效地传输到主机和硬件板卡上,并进行后续的处理是极其重要的。基于此背景,本文主要进行了如下内容的研究:分析研究了 PCIe高速串行总线的协议规范及事务层的功能和事务层的数据包结构,通过研究PCIe总线拓扑结构,确定了传输系统的体系结构,为后续的PCIe速数据传输系统设计奠定了基础。研究了 Xilinx 7系列FPGA PCIe IP核的用户接口时序,在此基础上完成了 PIO、总线主控式DMA的设计。对两种形式的PCIe传输方式进行传输验证,并分析其存在的问题,为后续采用XDMA进行PCIe高速数据传输设计提供了设计思路。对基于XDMA IP核的分散聚合式DMA高速数据传输设计的实现方法进行研究,完成了 XDMA硬核用户时序接口和传输逻辑的设计,通过驱动程序和板卡的联调,在硬件开发平台上完成对基于XDMA的PCIe高速传输设计的测试验证。在此基础上本文提出了一种基于XDMAIP核的传输架构,并为其设计了对应的上位机程序,架构可以将接收上位机程序的数据进行缓冲,实现主机和FPGA板卡的通信的同时在板卡中对数据进行处理,最后再将处理之后的数据传回上位机程序中进行后续的数据处理。该传输架构为卫星通信中的信关站硬件加速架构提供了一种的可行思路。
代雪峰[2]（2021）在《基于子带分解的10GHz宽带数据采集模块设计》文中进行了进一步梳理由于现代电子系统飞速发展,信号的频率越来越高,带宽越来越宽,瞬时性特征愈发明显,复杂化程度也不断增加。据采样定理可知,要应对数GHz的信号测试,示波器就需要具有10GHz以上的高带宽及数十GSps的高采样率。本文基于子带分解技术搭建40GSps,10GHz的高速高带宽数据采集系统,着重研究并设计其采集模块中的高速数据传输,宽带信号触发和宽带信号幅频补偿及在FPGA中的实现。本文的主要研究内容如下:1.研究子带分解系统中的子带间高速数据传输。结合子带间数据传输量和速率的需求,提出了基于Ser Des的双沿传输方案,并分析解决了因为亚稳态导致传输出错的问题,并根据子带分解系统的特点提出了基于中国剩余定理的“三点法”同步丢点的方案,最终实现了数据在子带间两片FPGA之间高速,稳定传输。2.研究10GHz宽带采集系统的触发技术。基于现有平台,分析对比实现高带宽触发的方法。针对子带分解系统提出了多子带串并结合的数字触发方案,并提出了一种快速查找触发定位点的方案,解决了10GHz高带宽采集系统精确触发的问题。3.研究10GHz宽带采集系统的幅频补偿技术。首先结合本项目中多子带之间幅频波动较大的特点,对比传统的频域补偿方案,提出了优化的滤波系数设计方案,之后对于FIR滤波器的多种FPGA实现结构进行分析,得出适合本系统的全并行脉动阵列滤波结构。最终的实验和测试结果表明,本文实现了基于子带分解的40GSps,10GHz宽带数据采集系统,完成了子带内高速数据传输,更加合理分配FPGA资源的使用。实现了10GHz宽带采集系统的触发设计,保证全频带波形的稳定显示。此外,完成了10GHz宽带采集系统幅频补偿设计,最终幅度的波动在3dB范围内。
王博[3]（2021）在《无线激光视频传输系统设计与实现》文中研究说明短视频、互动游戏、直播等应用的快速发展,使得人们对高速率实时信号的数据传输要求越来越高。无线激光通信具有高带宽、难窃取与单一性等优点,适用于特殊环境的诸多优点,是未来高速通信的最具有前途的候选传输技术之一。随着激光器、调制器、探测器和解调器等器件研究和发展的不断深入,高速率和高带宽的无线激光通信系统的普及越来越成为可能。有希望为广大用户提供实时地、稳定地、高速的视频传输服务。本文对无线激光高清视频采集与传输技术进行了研究,设计出一套基于现场可编程门阵列（FPGA）的无线激光高清视频采集和传输通信系统。该系统采用OV5640摄像头作为前端视频数据采集源,在像素时钟的驱动下将传感器输出的场同步信号、行同步信号和8位有效数据信息转换为SDRAM读写控制模块的写使能信号和16位写数据信号。SDRAM读写控制模块负责驱动SDRAM芯片外部存储器件,缓存图像传感器输出的图像数据,将SDRAM复杂的读写操作最后封装成FIFO的用户接口。图像数据封装模块负责从SDRAM中读取16位的图像数据,并转换成以太网发送模块方便调用的32位数据,添加图像数据的帧头,该模块控制着以太网发送模块发送的字节数,单次发送一行图像数据,模块内部调用了一个同步FIFO模块,用于缓存待发送的图像数据,并且在发送十个数据包时添加一个帧头,降低传输信息的错误率。UDP模块实现以太网通信的收发功能,该模块内部调用了以太网接收模块、以太网发送模块和CRC32校验模块,实现了32位数据香4位MII接口数据的转换,最后实现在FPGA开发板中图像数据采集、存储、封装和实时传输全部过程。该系统无线激光部分在发送端采用OPA690芯片,其是一种激光运放驱动器的放大控制处理芯片,采取电压反馈和控制运放,可以直接用直流电源+5v电压进行供电。OPA690驱动一个1V到4V输出电压,输出150m A驱动电流,可以达到150MHz驱动带宽,并且芯片内部结构系统提供了功率转换的最高速率。OPA657内部由结型场效应管输入级、高增益电压反馈放大级及输出等功率结构组成,使其输入阻抗非常高并且对于带负载的能力非常强,有低噪声、快速响应和高灵敏度,结型场效应管在输入过程中几乎不产生任何电流噪声,作为接收端放大模块的放大芯片。在本系统中采用UDP传输协议,采用千兆以太网连接FPGA开发板与无线激光系统,调试好上位机显示端,最后对自己设计完成的无线激光视频传输系统进行了一个整体性的测试,利用软件Signal Tap II技术进行数字电路的在线逻辑验证以及运用软件wireshark网络分析器对数据抓包技术进行对接收到的数据抓包分析,同时还在稳定的天气状态下对其进行了持续性的视频传输测试,检测结果显示系统能够正常运行高清稳定无明显拖影视频数据,本文提供的通信系统解决方案是合理并且可行的。
李传莹[4]（2020）在《面向高性能应用的通信特征分析技术研究》文中指出高性能计算伴随着大规模数据处理日益增长的情况下,其科学技术的研究和国民生活经济的各个方面均拥有着海量的应用需求和广泛的应用前景。随之而来的是高性能计算机系统的计算速度不断刷新新高,高性能应用也在不断发展与完善。面对海量计算的高性能应用,用户如何更直观的分析程序性能状态、更快的找出程序性能瓶颈迫在眉睫,目前国内外的研究机构和科研院校在这方面已经进行了大量的工作并积累了许多经验,对程序性能监测工具的研究也具有代表性,虽然他们是针对于不同的应用开发而来,并且采用的分析手段也不相同,但均是对程序的性能起到监测分析的作用。针对高性能应用的性能分析,本文研究高性能应用的通信特征,并对其进行分析,设计实现了一个通信特征分析工具,该工具通过数据采集接口实现实时获取应用程序性能数据,提供了更高的实用性、可移植性和易用性。本文主要工作如下:（1）设计并实现面向高性能计算的通信数据采集方法。本文主要根据不同网络层次确定需要采集的通信数据类型以及采集的手段,在此基础上设计合理的数据采集方案,通过代码插桩技术,在不影响高性能应用的前提下自动有效地采集正确的性能参数和通信行为特征数据。（2）设计并实现面向高性能应用的通信特征分析。将数据采集接口嵌入到应用的多个层级上,通过设置不同的参数组合运行程序,记录应用的通信数据,然后从采集数据中抽取提炼程序的通信特征,进而提取应用通信特征的关键参数,比如说通信函数开始时间、结束时间、传输数据量等等,最后利用通信特征分析技术报告进行后续的性能分析。在本文中,针对不同层次、不同结点采集的数据具有不同的格式,提取并根据时间顺序重新整理数据,对全局通信计算其通信量,整合这些通信数据并生成报告,对得到的通信特征进行分析,便于用户对应用进行后续的优化。（3）特征分析技术在Linux系统中的实现与实例分析。本文在Linux系统中对面向高性能应用的通信特征分析技术的关键点进行了测试,并且通过实例对并行程序性能数据进行通信特征分析,证明通信特征分析技术在真实环境中的可实现性。同时用直观、富于语义的方式来展示性能数据,如程序结构可视化、数据分布的可视化以及计算可视化。在本文中通过应用实例对应用的通信特征进行分析,采取不同的数据进行对比,结果表明,该技术极大的方便用户找出应用程序的性能瓶颈。因此面向高性能应用的通信特征分析技术能够高效优化程序,在接下来即将到来的E级计算时代,能较为轻易的收集并行信息、数据分配信息和通信信息,较为准确的判断应用的性能情况,让用户据此更为合理的分配计算负载给处理器,以达到大规模计算下的处理器负载均衡,提高计算的效率的同时也更加合理的利用资源。
孙旭[5]（2020）在《基于STM32的TRDP通信模块的研究与开发》文中提出近年来我国更是在高铁事业上取得阶段性的进步,“复兴号”列车的正式下线并成功进行商业运营,标志着我国已经拥有完全自主造车的能力,同时代表我国的高铁技术已经走在世界前列。技术的发展离不开铁路装备与设备的更新换代,传统意义上的列车通信网络（TCN,Train Communication Network）已经不能满足如今各种各样纷繁复杂的列车网络服务需求。自2012年国际电工委员会IEC发布了IEC 61375系列协议以后,列车实时数据通信协议（TRDP,Train Real-time Data Protocol）就备受国内外从业者的密切关注。TRDP协议的制定,使得传统TCN网络构架被重新定义,并且引入列车以太网骨干ETB和列车以太网组成网ECN作为新一代TCN的骨干网和组成网[1]。因此基于TRDP的列车通信设备可作为新一代TCN网络的核心,这在很大程度上提升了列车网络通信的效率。本课题在研究列车实时以太网和列车实时数据通信协议发展的基础上,进一步分析了实时数据通信协议TRDP的通信机理,并且重点研究通信过程中的过程数据和消息数据通信模型。课题采用底层驱动移植的方式实现所需要的通信功能,提出一种基于STM32的嵌入式列车以太网实时通信模块的设计方案,重点对CPU核心板进行开发与调试,形成一种以CPU核心板为主,网卡驱动板为辅的主从板通信架构。最后通过实验室陪测设备验证模块的通信功能。在硬件方面,通信模块整体可分为CPU核心板、PC/104-TRDP网卡以及机箱三部分,在以STM32F207ZG芯片为核心的CPU核心板上,完成了各模块电路的设计以及PCB布局,核心板与PC/104-TRDP网卡通过PC104插针连接,在结构设计最优的情况下,选择合适的机箱尺寸,将堆叠的网卡组装成设备;在软件方面,主要对TRDP初始化程序进行设计与移植,介绍了TRDP驱动程序库文件以及PC/104接口相关配置的修改过程,同时对驱动移植的基本操作进行详细阐述;最后将unicap以太网仿真软件与本课题所研究的以太网实时通信模块进行结合,并搭建测试平台进行测试,测试结果表明通信模块的TRDP通信正常。
张思洁[6]（2020）在《量子通信中CVQKD实验的电子学系统研制》文中研究表明随着通信工程的快速发展,信息安全受到越来越多的关注。在如今这个大数据、信息化的时代,信息泄漏事件时有发生。现有的依靠数学复杂性而形成的密码系统远远不能满足社会的安全需求。而在信息领域,量子特性拥有着独特的功能,在确保信息安全、增大信息容量等方面有望突破现有经典信息系统的极限。近年来,量子信息在理论、实验和应用领域都取得重要突破。其中,量子保密通信是以量子物理定律作为安全保障,并结合了经典密码学以及经典通信理论的交叉学科。作为量子力学和电子信息科学、计算机科学相结合的一个新型研究领域和实用化技术,量子保密通信在一定程度上已经实现了商业应用,而且具有广阔的市场应用前景,尤其是在军事、金融、信息密保等领域。在量子通信领域中,量子密钥分发（QKD）能够使两个远端的通信方Alice和Bob实现在理论上的无条件的安全通信。QKD实验系统主要包括光学系统（激光器、幅度调制器、相位调制器、可调光衰减器、电控偏振控制器等）、探测器系统（同步光探测器、单光子探测器、零差探测器等）和电子学系统。本论文作者在博士期间的主要工作是集中在QKD实验系统中的电子学系统的研制工作上,包括对高斯调制的连续变量QKD（CVQKD）实验系统中光学系统组件的控制和调节、对高斯调制CVQKD中探测器系统的数据获取和数据后处理、以及随机数的产生等,还有对测量设备无关的QKD（MDIQKD）实验系统中幅度调制器和相位调制器的控制。根据CVQKD实验的设计目标,电子学系统分为光源控制系统和主控系统。光源控制系统主要负责对光学组件直接调控。为100kHz的同步光激光器提供支持;为调制器提供的驱动电压脉冲的重复频率为20MHz,平坦区域宽度为10ns,脉冲延迟调整步长值为10ps,延迟范围为50ns,且脉冲信号的上升沿和下降沿均小于2ns;而且能够产生多路0V～5V范围内的稳定的电压,为不同的光学组件（调制器、激光器、电可变衰减器、电偏振控制器、甄别器等）提供驱动。光源控制系统的性能满足其设计要求。CVQKD实验的主控系统主要负责数据获取、数据后处理、随机数的产生等。实现了系统所需的时钟800 MHz和400 MHz的高频时钟的产生,并且质量较好,占空比基本为50%,具有可忽略不计的晃动。用于高速数据采集的ADC动态性能良好,信噪比好于55.31 dB、信噪失真比好于52.71 dB、有效分辨率高于8.46 bit,且能达到9.07 bit（200 MHz）。系统所产生的高斯随机数验证符合高斯分布,期望值μ为32771,标准差。为12383,而且数据率能够满足系统需求。通过ASIC芯片获得的两路随机数验证符合均匀分布,且远大于系统所需的数据率。并成功地实现了基于FPGA的千兆以太网通信。对于CVQKD实验来说,本论文所研制的电子学系统各项性能指标均能满足高斯调制的CVQKD实验要求。根据MDIQKD实验对调制信号的需求,研制的电压脉冲发生器在输出脉冲频率为75 MHz,负载为50 Ω的情况下,最大输出幅度高达8 V,输出脉冲的上升和下降时间低至500 ps。而且能够使强度调制器达到最佳性能,消光比实现10000:1量级,最终系统的时间态误码率约为0.034%,相位态误码率约为28%,满足了实验的设计要求。本文首先介绍了 QKD相关的理论基础、相关协议和实验进展,接着介绍了基于高斯调制的CVQKD实验系统,重点介绍了整套电子学系统的各个部分（包括光源控制系统和主控系统）的详细设计情况。然后介绍了 MDIQKD实验系统的结构,并详细阐述了电子学系统中的电压脉冲发生器模块的具体设计细节。最后给出了以上这些电子学模块的重要指标测试情况。本论文在量子通信中的电子学系统的研制方面有以下创新点:1、针对高斯调制的CVQKD实验系统,对高速数据采集、千兆以太网通信、高速并行高斯真随机数生成等关键技术进行研究,完成了电子学主控系统的设计,研发了一套多功能的光源控制系统来实现对激光器、调制器、电可调光衰减器、电控偏振控制器等光模块的控制和调节。2、在高斯调制CVQKD电子学系统的设计中,发送方Alice和接收方Bob的主控系统和光源控制系统采用了一致性设计,节约电子学的研发成本,缩短了研发周期,有利于后期维护。并且在随机数生成部分,利用国产的小体积、低功耗随机数发生器ASIC芯片,降低了系统的空间占用与功耗。3、针对MDIQKD实验系统的调制器对调制信号的需求,专门研发了一款多通道、高速、高带宽、高驱动能力、实时可调的电压脉冲发生器,提高了系统集成化,保障实验顺利完成并取得了很好的科研成果。
苏攀杰[7]（2020）在《面向高速数控装备的EtherCAT主站技术研究》文中研究表明实现插补和位控同周期,可以解决高速数控加工中存在的两级插补问题,而目前数控系统与伺服系统之间的数据传输速率难以满足要求。在现有的实时工业以太网技术中,EtherCAT协议由于采用了“集总帧”技术和从站“动态读写”机制,可获得较低的数据传输延迟,但其没有针对主站的通信延迟进行优化,因此所实现的最小通信周期难以达到伺服位控周期的级别,在已有的研究中暂未提出较为有效的解决办法。为此,本文拟采用模块化设计方法和软硬件协同设计方法在ARM+FPGA异构双核处理平台上构建一种双通道主站。在保留通用架构主站原有的通信通道和通信方式的情况下,利用FPGA建立一条旁路实时通信通道和一个周期通信协处理器来专门负责周期通信,从而缩短EtherCAT通信周期。主要研究内容如下:首先,建立通用架构EtherCAT通信系统的网络模型,分析主站和从站在数据传输过程中各个环节的时间关系。以五轴数控系统为应用对象,通过参考文献已有的研究结论来选取各个时间变量的典型值并代入时间关系中,估算出各个环节时间占总通信时间的比重,在此基础上分析了通用架构主站的不足,提出了面向高速数控系统的主站设计所需解决的问题和拟采用的方法。其次,基于ARM+FPGA异构双核处理平台,采用软硬件协同设计法和模块化设计法进行主站的整体架构设计。将过程数据镜像从内存迁移到FPGA BRAM;将周期通信功能从EtherCAT数据链路子层中分离出来,采用FPGA逻辑电路来实现,使用旁路实时通信通道来收发报文,采用报文框架预置+过程数据填充/提取的方式处理周期通信报文,并行执行周期通信报文的组装与发送,取消通用以太网数据链路子层的FIFO,最终建立了周期通信延迟小、抖动低的异构双核双通道主站架构。以五轴数控系统为应用对象,估算出双通道主站的理论周期通信时间为25.54μs,在理论层面验证了双通道主站的可行性。再次,根据整体架构方案设计出双通道主站的硬件电路板卡,并在此基础上进行FPGA逻辑设计。实现FPGA与ARM的交互功能,采用时间段通信管理机制实现标准通道和旁路通道的调度,实现报文框架拷贝、过程数据填充和提取功能,在以太网数据链路子层实现无FIFO的报文收发功能,实现并行执行周期通信报文的组装和发送。基于双通道主站的硬件平台移植开源主站协议栈软件,设计协议栈与FPGA之间的驱动程序,从而建立功能完整的双通道主站。最后,本文搭建了双通道主站测试平台,通过实验求出周期通信时间的实际值与估算值之间的相对误差为4.2%,利用该相对误差对应用于五轴数控系统的双通道主站的周期通信时间估算值进行补偿,补偿后的周期通信时间达到26.61μs,能满足数控系统与伺服系统实现插补位控同周期目标的实时性要求。
杜方[8]（2020）在《陆用捷联惯性导航计算机设计与对准技术研究》文中认为在现代化地面战争中,对于装甲车为主的陆用车辆,为了提升其作战能力,使其拥有灵活的机动性能以及精确的打击能力,这就需要以高精度的陆用惯性导航系统为基础,实时地为运载体提供姿态、速度和位置等信息。因此,陆用装甲车辆对高精度的惯导系统有重大需求。本文以陆用惯性导航系统实际应用需求为背景,针对导航计算机软硬件平台搭建和初始对准的相关算法进行研究,这两部分的研究内容将对陆用车辆的机动性以及其协同作战能力产生至关重要的作用。导航计算机作为捷联惯导的控制运算中枢,其合理的设计对导航系统的精度及稳定性有着举足轻重的作用。对于中高精度惯导设备,为保证其精度,需要导航计算机对加速度计、陀螺仪的输出量有较高的采样能力,保持数据采集的同步性;同时,还要兼顾导航计算机的解算性能及通讯接口的扩展性。针对上述要求,本文提出了基于DSP、FPGA和ARM的三核架构导航计算机系统。其中,在硬件方面包括多核架构的最小系统设计,外围的采样电路、电源系统、通信电路等的电路设计;在软件方面针对各个处理器的特性及开发环境进行程序编写,包括基于Verilog硬件描述语言的FPGA端数据采样程序、基于C语言的DSP端数据解算程序和ARM端接口扩展程序。从而完成数据采集、解算及对外通讯导航计算机系统设计。在算法方面主要针对捷联惯导的初始对准进行研究。文中以陆用车载捷联惯导系统为研究对象,将其分成静基座环境和动基座环境分别进行研究。首先完成捷联惯导基本方程和误差方程的推导,对IMU进行建模分析并完成分立式标定,对确定性误差进行补偿。接着设计捷联惯导系统的对准过程,针对静基座条件下,应用多矢量定姿的原理进行解析式粗对准和一步修正粗对准得到粗对准结果;应用卡尔曼滤波进行失准角的估计完成精对准过程;针对晃动基座条件下,模拟晃动环境的载体运动状态及IMU数据,应用凝固法完成粗对准,应用卡尔曼滤波求理想惯性系与计算惯性系失准角的方式完成精对准;并针对上述方法展开原理性研究和仿真验证。最后进行了导航计算机和初始对准的相关实验。对导航计算机进行信号采样和输出,证明其性能基本满足系统需求,且采样精度较为良好。对惯性器件进行分立式标定实验并进行误差补偿后,进行转台晃动基座初始对准实验和车载静止初始对准实验。实验结果表明系统可以达到较好的初始对准精度,大致满足工程应用的需求。
邱实[9]（2019）在《HC6R570加工中心运动控制器的设计与实现》文中研究指明在现代化工业浪潮的推动下,数控技术的发展势头正盛,吸引着越来越多的人投入研究。运动控制系统的控制精度由控制器板卡的核心算法决定,实际运用中的工作效率却受接口应用等条件限制,往往市面上的运动控制板卡多少存在着操作复杂、拓展性差且效率低下的问题。以太网作为一种局域网技术在近二十年来的发展势不可挡,足以在工业物联网发展中占有一席之地。本文研究设计一款基于以太网通信的运动控制器,由一个微处理器完成高效的控制管理以及灵活的接口拓展,运动控制算法由PCL6045B这款专门处理运动控制的高性能DSP来实现。由于需求不同,本文设计两种方案来实现:（1）基于微控制器的运动控制器具有以下功能:能够与上位机进行以太网通信,并能根据网络包中的信息去读写PCL6045B,并且能向上位机反馈信息。（2）基于嵌入式系统的运动控制器的功能如下:在实现与上位机以太网通信的基础上,要实现对PCL6045B整个工作过程的监管,包括执行任务和状态实时监测,多个任务协同工作,分担上位机的工作。根据需求,本文最终设计实现了两种运动控制器的软硬件设计。完成的工作如下:（1）完成了各部分硬件电路的设计和调试。（2）实现了两种微处理器中以太网通信的功能,并且完成了操作PCL6045B的功能函数设计。（3）在嵌入式系统中实现了多任务系统软件框架,大大提升了运动控制器的工作效率。最后本文完成了各模块以及整体功能的测试,测试结果达标,最终实现了两种满足需求的运动控制器。
池孙煌[10]（2019）在《面向城市路灯的高性能物联网监控平台的研究与实现》文中研究说明随着“中国制造2025”的推进和智慧城市的发展建设,物联网技术被推向了一个新的高峰。应对大规模硬件设备的监控,传统的物联网平台存在性能上的不足。由于商业物联网平台有着灵活性受限、价格昂贵等问题,而开源物联网平台目前又有着各式各样的局限性且性能无法得到保证。因此研究实现一个面对大规模设备的物联网监控平台具有重要意义。城市路灯监控是智慧城市建设中的重要部分。面对大规模的城市路灯,如何进行高效稳定的实时监控是本文要研究实现的内容。本文以佛山市顺德长和电气有限公司的路灯设备为硬件基础,设计实现了面向城市路灯的高性能物联网监控平台。基于路灯设备的硬件背景以及大规模设备下的高性能需求,本文完成的主要工作包括:1)根据高性能需求对平台进行分层的架构设计,制定了各层的高性能目标,从高性能角度阐述了各层的设计理由与技术路线。2)针对传统负载均衡算法在大规模城市路灯应用场景下的不足,提出并实现了一种能够根据后端服务器性能状态进行自适应调整的负载均衡算法。3)基于高性能网络框架Netty设计实现了高并发网络通信服务,分析并解决网络通信服务可靠性问题,在性能上对网络通信服务的线程模型进行了优化。4)基于分布式实时处理引擎Apache Flink设计实现了实时计算中心,对大数据量的路灯电参数据进行实时计算与分析处理,在组件的设计上制定了相关的准则并应用在本文计算组件的设计上。通过对平台进行测试分析,可以得出本文设计实现的物联网监控平台能够完成对路灯设备的监控,同时具备高性能的特性。具体表现为能够应对大规模路灯设备接入,具备海量数据实时处理能力,提供长时间稳定运行保障,可按需进行弹性伸缩拓展。由于工业设备与路灯设备的相似性,本文所提出的研究实现思路,对工业物联网具有一定的参考意义。
二、并行I/O口在高速实时数据通信中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、并行I/O口在高速实时数据通信中的应用（论文提纲范文）
（1）基于PCIe接口的高速数据传输系统技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文课题来源及研究内容和主要创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 PCIe总线协议 |
| 2.1 PCIe结构体系 |
| 2.1.1 PCIe总线拓扑结构 |
| 2.1.2 PCIe总线分层结构 |
| 2.2 PCIe数据传输 |
| 2.2.1 PCIe总线事务介绍 |
| 2.2.2 PCIe各层包结构 |
| 2.2.3 PCI事务层包分类及用途 |
| 2.2.4 PCI事务层包路由方式 |
| 2.3 PCIe配置空间和中断机制 |
| 2.3.1 PCIe配置空间 |
| 2.3.2 PCIe中断机制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于PCIe接口的高速数据传输系统 |
| 3.1 设计需求 |
| 3.2 基于硬件加速的信关站传输架构总体设计 |
| 3.3 基于PIO的PCIe传输设计 |
| 3.3.1 7系列PCIe IP核特性 |
| 3.3.2 PIO传输系统 |
| 3.3.3 PIO传输验证 |
| 3.4 基于BMD的DMA传输设计 |
| 3.4.1 基于xapp1052的DMA系统 |
| 3.4.2 DMA传输验证及传输乱序问题分析 |
| 3.5 基于XDMA的PCIe传输架构方案设计 |
| 3.5.1 XDMA IP核特性 |
| 3.5.2 XDMA的DMA操作 |
| 3.5.3 XDMA配置 |
| 3.5.4 XDMA传输架构板卡端设计 |
| 3.5.5 XDMA传输架构上位机程序设计方案 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于XDMA的PCIe传输架构测试与验证 |
| 4.1 测试方案设计 |
| 4.1.1 硬件测试平台搭建 |
| 4.1.2 软件测试环境搭建 |
| 4.2 XDMA传输架构测试与验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果目录 |
| 攻读硕士学位期间参加的项目 |
| 致谢 |
（2）基于子带分解的10GHz宽带数据采集模块设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速数据采集系统研究现状 |
| 1.2.2 子带分解技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与创新 |
| 1.4 研究内容及结构 |
| 第二章 基于子带分解的10GHz宽带数据采集模块总体方案设计 |
| 2.1 10GHz宽带数据采集系统整体方案设计 |
| 2.2 高速数据传输方案设计 |
| 2.2.1 高速数据传输方案分析 |
| 2.3 宽带高频信号触发方案设计 |
| 2.4 宽带幅频响应平坦度补偿方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 子带内高速数据传输技术研究与实现 |
| 3.1 子带内高速数据发送实现 |
| 3.1.1 SerDes原理 |
| 3.1.2 SerDes的FPGA实现 |
| 3.2 子带内异步接收方案设计 |
| 3.3 子带内数据拼合同步方案设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多子带宽带信号触发研究与实现 |
| 4.1 子带内高速信号触发原理及实现 |
| 4.2 子带间波形同步实现 |
| 4.3 多子带宽带信号触发实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 子带分解系统宽带幅频响应补偿 |
| 5.1 多子带宽带幅频补偿方案设计 |
| 5.2 多路并行FIR滤波器原理 |
| 5.2.1 多路并行FIR滤波 |
| 5.2.2 脉动阵列 |
| 5.2.3 基于组合脉动阵列的FIR滤波器 |
| 5.3 多路并行FIR滤波器FPGA实现 |
| 5.3.1 滤波器阶数 |
| 5.3.2 滤波系数量化误差 |
| 5.3.3 数据处理 |
| 5.3.4 乘累加操作 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 测试验证与分析 |
| 6.1 系统采样率测试 |
| 6.2 系统带宽测试 |
| 6.3 子带内高速数据传输验证 |
| 6.4 多子带宽带信号触发验证 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 课题总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）无线激光视频传输系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 无线激光传输的研究意义 |
| 1.1.3 数据采集传输方式 |
| 1.2 国内外无线激光通信的研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 论文研究目标及内容 |
| 1.3.1 本文研究的目标 |
| 1.3.2 本文的主要研究内容 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 第2章 无线激光视频传输技术原理 |
| 2.1 无线激光通信 |
| 2.1.1 无线激光通信的基本原理 |
| 2.1.2 信号的调制方式 |
| 2.2 激光器简介 |
| 2.2.1 激光器的种类 |
| 2.2.2 半导体激光器的参数与优点 |
| 2.3 光电探测器 |
| 2.4 FPGA程序设计介绍 |
| 2.4.1 FPGA的基本结构 |
| 2.4.2 FPGA的设计流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 无线激光视频传输系统的设计 |
| 3.1 无线激光视频传输系统分析 |
| 3.2 发射端电路 |
| 3.2.1 激光驱动电路的设计 |
| 3.2.2 驱动电路PCB设计 |
| 3.2.3 调制器的选择 |
| 3.3 接收端电路 |
| 3.3.1 放大电路的设计 |
| 3.3.2 接收端PCB设计 |
| 3.3.3 解调器的选择 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 基于FPGA的视频采集子系统的设计 |
| 4.1 视频采集子系统的设计方案 |
| 4.2 视频图像采集 |
| 4.2.1 OV5640摄像头的原理 |
| 4.2.2 图像的输出时序 |
| 4.3 SDRAM读写缓存模块 |
| 4.3.1 SDRAM的原理 |
| 4.3.2 SDRAM数据的读写过程 |
| 4.3.3 SDRAM电路与程序设计 |
| 4.4 以太网接口及UDP模块 |
| 4.4.1 以太网的介绍 |
| 4.4.2 硬件电路与程序设计 |
| 4.5 视频采集顶层模块 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 无线激光视频传输系统性能测试 |
| 5.1 无线激光视频传输系统 |
| 5.2 Signal Tap Ⅱ抓取波形 |
| 5.3 程序的编译下载 |
| 5.4 wireshark抓取以太网数据包 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间的学术成果和参与课题 |
| 1.学术成果 |
| 2.参与课题 |
（4）面向高性能应用的通信特征分析技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文组织结构 |
| 第2章 相关理论与技术 |
| 2.1 高性能计算与并行计算 |
| 2.1.1 高性能计算 |
| 2.1.2 并行计算 |
| 2.1.3 五种主要并行编程模型 |
| 2.2 代码插桩技术 |
| 2.3 应用通信特征分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 应用通信数据采集方法 |
| 3.1 通信数据采集基本方案 |
| 3.1.1 基本方案 |
| 3.1.2 主要功能和工作流程 |
| 3.2 代码插桩技术 |
| 3.2.1 代码插桩流程 |
| 3.2.2 代码插桩的实现 |
| 3.3 通信特征数据的传输 |
| 3.3.1 数据传输原理 |
| 3.3.2 通信特征数据传输的实现 |
| 3.4 数据采集模块的实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 面向高性能应用的通信特征分析 |
| 4.1 通信特征分析方法 |
| 4.1.1 模板抽取与处理 |
| 4.1.2 基于时序的程序行为分析 |
| 4.1.3 标准格式下的程序行为分析 |
| 4.2 通信特征整理与分析 |
| 4.2.1 通信函数整理与分析 |
| 4.2.2 程序内存占用整理与分析 |
| 4.2.3 程序进程通信函数时间整理与分析 |
| 4.3 通信特征模型的建立与特征分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验与结果分析 |
| 5.1 通信特征数据采集测试 |
| 5.1.1 代码插桩测试 |
| 5.1.2 数据传输测试 |
| 5.1.3 通信特征数据采集 |
| 5.2 通信特征分析测试及可视化 |
| 5.2.1 模板抽取与处理测试 |
| 5.2.2 程序结构可视化 |
| 5.2.3 数据分布可视化 |
| 5.2.4 计算可视化 |
| 5.3 实例测试与特征分析 |
| 5.3.1 实例模型 |
| 5.3.2 加速比和效率 |
| 5.3.3 通信特征分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于STM32的TRDP通信模块的研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 TRDP通信研究现状 |
| 1.2.2 PC/104总线研究现状 |
| 1.3 课题研究目的及方法 |
| 1.3.1 课题研究目的 |
| 1.3.2 课题研究方法 |
| 1.4 课题主要内容及论文结构 |
| 本章小结 |
| 第二章 TRDP通信机制理论研究 |
| 2.1 TRDP协议概述 |
| 2.1.1 TRDP协议栈结构 |
| 2.1.2 TRDP通信标识符 |
| 2.2 列车实时以太网通信架构的研究 |
| 2.2.1 列车实时以太网总体通信架构 |
| 2.2.2 列车以太网骨干网ETB |
| 2.2.3 列车以太网组成网ECN |
| 2.3 列车实时以太网过程数据通信机制 |
| 2.3.1 过程数据协议数据单元定义 |
| 2.3.2 过程数据通信模型 |
| 2.3.3 TRDP-PD状态机制 |
| 2.3.4 TRDP-PD协议层与用户层交互 |
| 2.4 列车实时以太网消息数据通信机制 |
| 2.4.1 消息数据协议数据单元定义 |
| 2.4.2 消息数据通信模型 |
| 2.4.3 TRDP-MD状态机定义 |
| 2.4.4 TRDP-MD协议层与用户层交互 |
| 本章小结 |
| 第三章 TRDP通信模块硬件设计 |
| 3.1 硬件设计总体概述 |
| 3.1.1 CPU控制芯片选型 |
| 3.1.2 硬件设计方案 |
| 3.2 CPU核心板设计 |
| 3.2.1 CPU控制电路设计 |
| 3.2.2 PC/104接口电路设计 |
| 3.2.3 JTAG接口电路设计 |
| 3.2.4 板卡供电电路设计 |
| 3.3 CPU核心板时钟 |
| 3.3.1 芯片时钟简述 |
| 3.3.2 芯片时钟配置 |
| 3.4 TRDP网卡设计 |
| 3.4.1 网卡设计需求 |
| 3.4.2 网卡硬件设计 |
| 3.4.3 PC/104接口访问时序 |
| 3.5 TRDP通信模块鲁棒性设计 |
| 3.5.1 硬件抗干扰性设计 |
| 3.5.2 通信模块结构设计 |
| 3.6 背板连接设计 |
| 3.7 通信模块实物图 |
| 本章小结 |
| 第四章 基于RPC的 TRDP通信程序设计 |
| 4.1 软件开发环境 |
| 4.2 软件设计总体概述 |
| 4.3 通信驱动移植 |
| 4.3.1 驱动移植库 |
| 4.3.2 接口配置 |
| 4.4 TRDP通信模块初始化流程设计 |
| 4.4.1 输入输出端口初始化 |
| 4.4.2 TRDP协议栈初始化 |
| 4.5 远程过程调用结构设计 |
| 4.5.1 客户端与服务端 |
| 4.5.2 远程过程调用设计流程 |
| 4.6 功能函数流程设计 |
| 4.6.1 Publish函数流程设计 |
| 4.6.2 Subscribe函数流程设计 |
| 4.6.3 Request函数流程设计 |
| 4.7 TRDP通信模式函数设计 |
| 4.7.1 过程数据通信流程设计 |
| 4.7.2 消息数据通信流程设计 |
| 本章小结 |
| 第五章 TRDP通信模块测试 |
| 5.1 测试目的 |
| 5.2 测试平台搭建 |
| 5.2.1 测试内容 |
| 5.2.2 测试环境硬件拓扑 |
| 5.2.3 测试软件 |
| 5.2.4 测试前准备工作 |
| 5.3 PC/104接口通信测试 |
| 5.4 TRDP通信测试 |
| 5.4.1 过程数据组成网测试 |
| 5.4.2 过程数据骨干网测试 |
| 5.4.3 消息数据组成网测试 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）量子通信中CVQKD实验的电子学系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子信息发展概况 |
| 1.2 QKD协议 |
| 1.2.1 DVQKD协议 |
| 1.2.2 CVQKD协议 |
| 1.3 QKD实验系统进展 |
| 1.4 论文主要研究内容和章节安排 |
| 第2章 高斯调制CVQKD实验系统 |
| 2.1 光学系统 |
| 2.2 探测器系统 |
| 2.3 电子学系统 |
| 第3章 光源控制系统设计 |
| 3.1 光学组件 |
| 3.1.1 调制器 |
| 3.1.2 激光器 |
| 3.1.3 EVOA、EPC |
| 3.1.4 PIN光电二极管 |
| 3.2 光源控制系统的功能和指标要求 |
| 3.2.1 光源控制系统的功能 |
| 3.2.2 对光源控制系统的指标要求 |
| 3.3 光源控制系统的设计方式 |
| 3.3.1 设计方案 |
| 3.3.2 FPGA的选型 |
| 3.3.3 调制器驱动电路芯片选型 |
| 3.3.4 激光器控制与驱动电路芯片选型 |
| 3.3.5 EVOA、EPC驱动电路芯片选型 |
| 3.3.6 同步光甄别模块的芯片选型 |
| 3.4 光源控制系统具体设计 |
| 3.4.1 硬件电路设计 |
| 3.4.2 与上位机通信 |
| 3.4.3 FPGA逻辑设计 |
| 3.5 PCB设计 |
| 3.5.1 电源设计 |
| 3.5.2 布局布线 |
| 第4章 主控系统设计 |
| 4.1 主控系统的功能和指标要求 |
| 4.1.1 主控系统的功能 |
| 4.1.2 对主控系统的指标要求 |
| 4.2 总体硬件设计方案 |
| 4.2.1 主控系统总体结构方案 |
| 4.2.2 FPGA的选型 |
| 4.2.3 高速ADC芯片选型 |
| 4.2.4 增益可调放大器选型 |
| 4.2.5 随机数芯片选型 |
| 4.2.6 存储器和以太网收发器选型 |
| 4.3 主控系统数据采集子板具体设计 |
| 4.3.1 硬件电路设计 |
| 4.3.2 子板FPGA逻辑设计 |
| 4.4 主控系统数据处理母板设计 |
| 4.4.1 千兆以太网的设计 |
| 4.4.2 外部存储器的设计 |
| 4.5 数据采集卡高速PCB设计 |
| 4.5.1 电源设计 |
| 4.5.2 布局布线 |
| 第5章 MDIQKD实验系统及相关电子学设计 |
| 5.1 MDIQKD实验系统装置 |
| 5.1.1 光学系统 |
| 5.1.2 探测器系统 |
| 5.1.3 电子学系统 |
| 5.2 电压脉冲发生器设计 |
| 5.2.1 调制器 |
| 5.2.2 电压脉冲发生器的功能和指标要求 |
| 5.2.3 电压脉冲发生器的解决方案 |
| 5.2.4 电压脉冲发生器具体设计 |
| 5.2.5 PCB设计 |
| 第6章 系统测试 |
| 6.1 光源控制系统测试 |
| 6.1.1 激光器发光测试 |
| 6.1.2 调制器驱动测试 |
| 6.1.3 EVOA、EPC驱动 |
| 6.1.4 甄别器阈值调节 |
| 6.2 主控系统测试 |
| 6.2.1 时钟发生器性能测试 |
| 6.2.2 ADC性能测试 |
| 6.2.3 随机数性能测试 |
| 6.3 电压脉冲发生器系统测试 |
| 6.3.1 电子学性能测试 |
| 6.3.2 消光比测试 |
| 6.3.3 光学系统联调测试 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）面向高速数控装备的EtherCAT主站技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 高速数控系统对现场通信技术的需求分析 |
| 1.1.2 高速现场通信技术的发展 |
| 1.2 EtherCAT协议的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题来源与主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题主要研究内容 |
| 第二章 EtherCAT协议与周期通信时间分析 |
| 2.1 EtherCAT协议原理 |
| 2.1.1 EtherCAT数据帧结构 |
| 2.1.2 EtherCAT报文寻址 |
| 2.1.3 EtherCAT通信服务 |
| 2.1.4 EtherCAT分布时钟 |
| 2.1.5 EtherCAT通信模式 |
| 2.1.6 EtherCAT状态机 |
| 2.2 通用架构主站的周期通信时间分析 |
| 2.2.1 主站部分的通信时间分析 |
| 2.2.2 从站组的传输延迟分析 |
| 2.2.3 典型五轴数控系统的通用架构主站周期通信时间分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 主站系统的整体方案设计 |
| 3.1 主站系统的设计指标 |
| 3.2 主站系统的整体架构设计 |
| 3.3 典型五轴数控系统的双通道主站周期通信时间分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双通道主站的硬件平台设计 |
| 4.1 双通道主站的硬件电路设计 |
| 4.1.1 核心控制模块的芯片选型 |
| 4.1.2 时钟电路设计 |
| 4.1.3 复位电路设计 |
| 4.1.4 JTAG仿真调试电路设计 |
| 4.1.5 串口调试电路设计 |
| 4.1.6 DDR存储器电路设计 |
| 4.1.7 以太网物理层电路设计 |
| 4.1.8 电源模块设计 |
| 4.1.9 双通道主站的硬件电路板卡 |
| 4.2 双通道主站的FPGA逻辑设计 |
| 4.2.1 存储模块设计 |
| 4.2.2 AXI接口模块设计 |
| 4.2.3 调度模块设计 |
| 4.2.4 周期通信驱动模块设计 |
| 4.2.5 FPGA硬件工程的综合与实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 双通道主站的协议栈软件设计 |
| 5.1 开源主站协议栈软件库的软件架构分析 |
| 5.2 开源主站协议栈软件库的移植 |
| 5.3 双通道主站的运行例程设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 双通道主站测试与实验研究 |
| 6.1 双通道主站的测试目标 |
| 6.2 双通道主站的测试平台搭建 |
| 6.3 双通道主站的测试方案与测试流程 |
| 6.4 实验结果的处理与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）陆用捷联惯性导航计算机设计与对准技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 相关技术的发展现状 |
| 1.2.1 陆用惯性导航系统的发展现状 |
| 1.2.2 导航计算机的发展现状 |
| 1.2.3 初始对准的发展现状 |
| 1.3 论文研究内容及结构安排 |
| 第2章 导航计算机硬件设计 |
| 2.1 系统指标及总体构成 |
| 2.1.1 功能需求 |
| 2.1.2 性能需求 |
| 2.1.3 系统构成 |
| 2.2 多处理器的最小系统设计 |
| 2.2.1 芯片选型 |
| 2.2.2 时钟电路设计 |
| 2.2.3 下载调试电路 |
| 2.2.4 启动与复位电路 |
| 2.3 系统电源设计 |
| 2.3.1 防反接电路 |
| 2.3.2 降压电路 |
| 2.3.3 隔离电路 |
| 2.4 信号采集电路设计 |
| 2.4.1 陀螺信号采集 |
| 2.4.2 加速度信号采集 |
| 2.4.3 GPS信号采集 |
| 2.5 通信电路设计 |
| 2.5.1 FPGA与 DSP通信 |
| 2.5.2 DSP与 ARM通信 |
| 2.5.3 ARM对外部通信 |
| 2.6 系统PCB设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 导航计算机软件设计 |
| 3.1 总体方案设计 |
| 3.2 FPGA软件系统设计 |
| 3.2.1 陀螺与GPS串口采样 |
| 3.2.2 加速度脉冲采样 |
| 3.2.3 跨时域数据缓存与读取 |
| 3.2.4 时钟与复位 |
| 3.3 DSP软件系统设计 |
| 3.3.1 BOOT启动流程 |
| 3.3.2 SYS/BIOS操作系统裁剪 |
| 3.3.3 系统初始化 |
| 3.3.4 EMIF接口配置 |
| 3.4 ARM软件系统设计 |
| 3.4.1 系统初始化 |
| 3.4.2 IDLE串口接收 |
| 3.4.3 接口扩展输出 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 捷联惯导的基本原理及误差分析 |
| 4.1 捷联惯导基本原理 |
| 4.2 捷联惯导系统方程 |
| 4.2.1 姿态更新方程 |
| 4.2.2 速度更新方程 |
| 4.2.3 位置更新方程 |
| 4.3 捷联惯导系统误差方程 |
| 4.3.1 姿态误差方程 |
| 4.3.2 速度误差方程 |
| 4.3.3 位置误差方程 |
| 4.3.4 系统误差方程 |
| 4.4 捷联惯导惯性器件误差 |
| 4.4.1 误差参数分类 |
| 4.4.2 惯性器件模型建立 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 初始对准技术研究 |
| 5.1 初始对准流程 |
| 5.2 静基座粗对准 |
| 5.2.1 解析式粗对准 |
| 5.2.2 修正粗对准 |
| 5.2.3 仿真分析 |
| 5.3 静基座精对准 |
| 5.3.1 卡尔曼滤波原理及基本方程 |
| 5.3.2 静基座对准卡尔曼滤波模型 |
| 5.3.3 仿真分析 |
| 5.4 动基座粗对准 |
| 5.4.1 凝固坐标系下粗对准 |
| 5.4.2 仿真分析 |
| 5.5 动基座精对准 |
| 5.5.1 惯性坐标系下精对准 |
| 5.5.2 仿真分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 实验分析 |
| 6.1 导航计算机信号采集及输出功能验证 |
| 6.2 标定方案及实验 |
| 6.3 三轴转台摇摆对准实验 |
| 6.4 车载静止对准实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）HC6R570加工中心运动控制器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 运动控制器国内外发展现状 |
| 1.3 本论文结构安排 |
| 第二章 嵌入式运动控制器总体方案设计 |
| 2.1 嵌入式运动控制器需求分析 |
| 2.1.1 基于微处理器的运动控制器需求分析 |
| 2.1.2 基于嵌入式系统的运动控制器需求分析 |
| 2.2 嵌入式运动控制器解决方案 |
| 2.2.1 基于微控制器的运动控制器解决方案 |
| 2.2.2 基于嵌入式系统的运动控制器解决方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于微处理器的运动控制器设计与实现 |
| 3.1 基于微控制器的运动控制器硬件电路设计与实现 |
| 3.1.1 控制单元模块电路设计 |
| 3.1.2 运动控制器PCL6045B硬件电路设计 |
| 3.2 基于微控制器的运动控制器软件模块设计与实现 |
| 3.2.1 通信协议制定 |
| 3.2.2 通信IO模块 |
| 3.2.3 命令解析模块 |
| 3.2.4 数据处理模块 |
| 3.3 系统测试及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于嵌入式系统的运动控制器设计与实现 |
| 4.1 基于嵌入式系统的运动控制器硬件电路设计与实现 |
| 4.1.1 CPLD接口转换电路设计 |
| 4.1.2 CPLD串并转换模块实现 |
| 4.2 基于嵌入式系统的运动控制器软件模块设计与实现 |
| 4.2.1 控制软件多线程实现 |
| 4.2.2 通信模块 |
| 4.2.3 控制任务执行模块 |
| 4.2.4 周期性状态监测模块 |
| 4.3 系统测试及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）面向城市路灯的高性能物联网监控平台的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.4 论文组织架构 |
| 第二章 高性能需求分析与架构设计 |
| 2.1 平台背景需求 |
| 2.1.1 路灯设备硬件背景 |
| 2.1.2 高性能需求 |
| 2.2 总体架构设计 |
| 2.2.1 数据接入平台架构设计 |
| 2.2.2 消息处理平台架构设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 数据接入平台的研究与实现 |
| 3.1 负载均衡算法设计与高可用 |
| 3.1.1 现有负载均衡算法分析 |
| 3.1.2 算法设计 |
| 3.1.3 参数选取 |
| 3.1.4 算法实现 |
| 3.1.5 高可用方案实现 |
| 3.2 协议解析层网络通信服务 |
| 3.2.1 Netty高并发分析 |
| 3.2.2 网络通信可靠性 |
| 3.2.3 网络服务的实现 |
| 3.2.4 网络服务性能优化 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 消息处理平台的研究与实现 |
| 4.1 实时计算中心的设计 |
| 4.1.1 组件设计准则 |
| 4.1.2 实时计算中心架构设计 |
| 4.2 实时计算中心的实现 |
| 4.2.1 预处理模块的实现 |
| 4.2.2 基于Windows机制的统计模块 |
| 4.2.3 分析与存储模块的实现 |
| 4.3 基于Kafka的消息转发层 |
| 4.3.1 Kafka分区复制机制分析 |
| 4.3.2 Kafka集群架构的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 性能测试与结果分析 |
| 5.1 测试内容 |
| 5.2 实验环境 |
| 5.3 功能性测试 |
| 5.4 数据接入平台性能测试 |
| 5.4.1 并发性测试 |
| 5.4.2 负载均衡算法对比 |
| 5.4.3 可伸缩性测试 |
| 5.4.4 可用性测试 |
| 5.5 消息处理平台性能测试 |
| 5.5.1 吞吐能力测试 |
| 5.5.2 延迟时间测试 |
| 5.6 测试总结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、并行I/O口在高速实时数据通信中的应用（论文参考文献）
- [1]基于PCIe接口的高速数据传输系统技术研究[D]. 都乐. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于子带分解的10GHz宽带数据采集模块设计[D]. 代雪峰. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]无线激光视频传输系统设计与实现[D]. 王博. 兰州理工大学, 2021(01)
- [4]面向高性能应用的通信特征分析技术研究[D]. 李传莹. 湖南大学, 2020(07)
- [5]基于STM32的TRDP通信模块的研究与开发[D]. 孙旭. 大连交通大学, 2020(06)
- [6]量子通信中CVQKD实验的电子学系统研制[D]. 张思洁. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [7]面向高速数控装备的EtherCAT主站技术研究[D]. 苏攀杰. 广东工业大学, 2020(06)
- [8]陆用捷联惯性导航计算机设计与对准技术研究[D]. 杜方. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [9]HC6R570加工中心运动控制器的设计与实现[D]. 邱实. 电子科技大学, 2019(01)
- [10]面向城市路灯的高性能物联网监控平台的研究与实现[D]. 池孙煌. 华南理工大学, 2019(01)