[發明專利]一種基于DSP和FPGA的無人空中加受油視覺傳感系統硬件架構

在審

• 申請號: 201910367418.9
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110045743A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 閆建國;柳明;霍鵬飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學;陜西東方航空儀表有限責任公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10;G06K9/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

1.一種基于DSP和FPGA的無人空中加受油視覺傳感系統硬件架構，其特征在于包括兩個FPGA、一個DSP、電源轉換模塊和時鐘產生裝置；其中一個FPGA采用XILINX公司Kintex7系列XC7K325T-2FFG900I，作為主處理器芯片；外接256MB DDR3-1333存儲器，用作圖像數據的緩沖區；外接128MB NOR FLASH通過將其配置成BPI模式，可以將應用邏輯電路固化在NORFLASH中，通過用戶撥碼開關配置實現上電自動從NOR FLASH啟動；該FPGA提供兩路獨立千兆以太網接口，一路作為GigE Vision相機接口，一路作為上位機接口；該FPGA擴展兩路CameraLink接口，可將其配置成兩路Base模式輸入或一路Full模式輸入；該FPGA向外引出2路SPI接口、2路I2C接口、8路I/O接口、1路RS232/485接口以及8路用戶模式選擇開關供用戶使用；DSP采用Texas Instruments公司的TMS320C6678 DSP，作為協處理器芯片，負責圖像處理；DSP外接1GB DDR3-1333存儲器，用作圖像數據的緩沖區；DSP外接16MB NOR FLASH，通過SPI總線掛在DSP上，用于存儲應用程序；DSP外接64MB NAND FLASH，通過EMIF接口與DSP相連，用于存放算法程序；DSP外接128KB EEPROM，通過IIC總線與DSP連接，用來存儲初始化參數和Boot程序，通過用戶撥碼開關配置上電自動引導存儲在NAND FLASH或NOR FLASH的應用程序；DSP提供兩路百兆以太網口，用于數據傳輸；DSP提供一路高性能HyperLink接口，用于板級連接，可以使用兩塊板卡構成雙余度系統；另一個FPGA采用XILINX公司Spartan 6系列XC6SLX45T-CSG324 FPGA，作為系統管理芯片，負責TMS320C6678、XC7K325T-2FFG900I上掉電時序控制、啟動管理；該FPGA外接16MB NOR FLASH通過SPI總線與其相連，用來燒錄固化應用邏輯電路程序，通過用戶撥碼開關配置實現上電自動從NOR FLASH啟動；Kintex7FPGA通過UART協議或20對差分I/O與Spartan6 FPGA互連實現數據傳輸；Kintex7 FPGA通過高速IO口或PCIE總線將圖像數據傳輸給TMS320C6678 DSP；TMS320C6678 DSP通過SPI總線將圖像處理結果回傳給Kintex7 FPGA；Spartan6 FPGA通過GPIO或SPI總線或UART協議與TMS320C6678 DSP互連完成數據傳輸；電源轉換模塊將外接電源轉化為各個芯片需要的電源，時鐘產生裝置提供各芯片工作的時鐘。