基于DM642和TCP/IP协议的声纳信息传输系统的设计与实现

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wzw919
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目前声纳水下和水上单元的信息交换形式多是采用自行设计的支持PCI总线或其他总线加驱动的硬件系统进行的。这些方法有很大的局限性,比如测试困难、硬件不规范、传输稳定性差等等。因此有必要开发一种对各种声纳水下水面单元的信息传输普遍适用并且能够将DSP等嵌入式系统和Internet方便快捷地连在一起的规范化的声纳信息传输系统。为此本论文结合多波束剖面声纳系统进行了以下的开发和研究工作:1、硬件平台设计与实现。多波束高精度剖面声纳系统采用两片TMS320DM642并行来完成系统的信号处理和传输任务。因此硬件设计包括两部分,一部分是借助于FPGA逻辑设计,通过主机接口(HPI)实现两片DM642的并行处理;另一部分是利用DM642的以太网控制器外接物理层芯片LXT971A实现网络互连。2、软件方案论证。结合嵌入式系统的特点和实际需求,提出了嵌入式TCP/IP协议栈,然后分析了其所包含的基本协议,并对各种不同方案进行了比较,阐述了本文选择公开源码的嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ和公开源码的轻量级TCP/IP协议栈lwIP实现方案的原因。3、软件实现。该部分详细介绍了系统的软件实现和软件测试,软件实现包括两片DM642并行的实现、网络驱动程序的编写、μC/OS-Ⅱ在DM642上的移植、lwIP的移植以及套接字编程;软件测试则包括嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的测试和轻量级TCP/IP协议栈lwIP。声纳信息传输系统调试通过后,功能达到了预期的指标,先后参加了水池试验、外场水槽试验和海上试验,在所有的试验过程中,声纳信息传输系统平台工作稳定可靠,有力的保障了试验的顺利进行,充分验证了所选方案的正确性。
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