CPCI总线在嵌入式遥测处理系统中的应用

• 关键词：CPCI总线，嵌入式，遥测处理系统，应用

　　一、 系统概述
　　遥测数据处理系统在航空、航天等军工试验领域有着广泛的应用。在航空飞行试验中．遥测数据处理系统为各类试飞测试数据的实时处理提供了平台，是试飞员、试飞指挥员及试飞工程师协同完成新机试飞必不可少的重要设施，是确保现代飞机试飞安全、提高试飞效率、缩短试飞周期、实现综合试飞的重要平台。
　　遥测数据处理系统中的核心设备——遥测前端处理器。遥测前端处理器是一套嵌入式实时计算机系统，承担着遥测PCM数据的同步、分路、工程单位转换、数据计算、数据分配等实时处理任务。它和遥测系统管理服务器、工作站等设备通过网络联接和系统集成，组成当前流行的基于C／S结构的遥测数据处理系统。可以说，遥测前端处理器的技术水平代表了遥测数据处理系统的技术水平。
　　二、 系统要求
　　遥测前端处理器的功能简单地说，就是把来自遥测接收设备送来的多路串行PCM(Pulse Code Modulation)数据流进行同步、分路、合并、存储，并对转换后的并行数据进行工程单位转换、导出参数计算等实时处理，通过网络把数据传送给显示工作站。再通过遥测记录数据重放，为用户提供同实时方式一样的处理功能和更为详细的数据分析功能。
　　遥测前端处理器主要技术指标为：
　　(1)可同时完成2路PCM数据流的同步和分路，每路PCM速率不大于20Mbps。
　　(2)实时数据处理速率：20Mbps。
　　(3)数据传输：交换式以太网、网络带宽1000Mbps、广播方式和“点对点”方式。
　　(4)数据存储：满足在最大速率下数据存储不丢失，磁盘容量满足不小于4小时的记录时间。
　　(5)D／A输出：12位、16路模拟信号输出。
　　三、 系统描述
　　上世纪90年代，因受当时的计算机技术限制，国内外大多数嵌入式遥测前端处理器都采用了基于VME总线的计算机平台和双总线、多CPU、百兆以太网接口的体系结构，其技术复杂、成本高、软件开发难度大、系统研制周期长。
　　当前计算机技术的发展，使得CPU速度和总线速率已不再是新一代嵌入式遥测前端处理器的瓶颈，基于单CPU、单总线和千兆以太网接口的体系结构成为新一代嵌入式遥测前端处理器的主流设计。板卡化后的遥测前端设备，如码同步器、分路器、时码发生器等作为计算机的一个插件板，嵌人到工业计算机系统中，其组成已简化为：19英寸上架机箱、CPU板、多功能PCM分路器板、时码板、D／A板和存储设备，其典型结构与组成见图1所示。新一代嵌入式遥测前端处理器体系结构简化，性能和可靠性提高，成本降低，研制周期缩短，更容易集成为基于C/S结构的多数据流遥测数据处理系统。

　　四、 系统框图

　　五、 项目产品清单
　　上述功能利用研祥CPCI平台实现：选择4U机箱CPC-8408B，有8个CPCI插槽，配冗余可热插拔专用电源，风扇模块易于拆卸，方便维修。主控卡采用CPC-1817，这是一款酷睿i7嵌入式级别的系统板，具有高性能、低功耗的特点，集成了丰富的外围接口，板载4G内存，抗震动性强。为了满足应用要求再搭配相应的应用板卡。

CPC-8408B
 
CPC-1817

　　六、EVOC产品优势
　　1、国内最强大的CPCI产品研发队伍，可提供国内最完善、最齐全的CPCI加固产品解决方案。
　　2、研祥CPCI产品应用于军工、通讯、轨道交通、安防、电力、钢铁等多个行业
　　3、产品经过如性能、功能、可靠性、可维护性、抗震动性、抗冲击性、抗宽温环境变化性等各种测试，完全能保证其产品的稳定性与可靠性。
　　七、结论
　　基于CompactPCI总线的新一代嵌入式遥测处理器的设计和实现，使遥测数据处理系统的集成更加容易。可满足现代军、民机飞行试验遥测数据处理要求。它的应用使我国的飞行试验遥测数据处理技术水平得到很大的提升。同时，CompactPCI总线的加固特性，使以嵌人式遥测前端处理器为核心而组成的实时遥测数据处理系统，满足了运输类飞机机载要求和地面车载环境要求，拓宽了遥测前端处理器在军工试验和民用工业试验等领域内的应用范围，有着广阔的应用前景。