通用手持超短波電臺(tái)人機(jī)交互控制系統(tǒng)研制
發(fā)布時(shí)間:2021-10-23 08:22
隨著當(dāng)今通信技術(shù)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代軍事通信系統(tǒng)已逐漸趨向數(shù)字化,智能化,網(wǎng)絡(luò)化,而超短波無(wú)線電臺(tái)技術(shù)在抗干擾,保密方面具有良好的性能,已然成為當(dāng)今軍事系統(tǒng)中重要的通信設(shè)備,具有很高的開(kāi)發(fā)和研究?jī)r(jià)值。在這種需求下,超短波無(wú)線電臺(tái)需要有更高可控性,更多人性化的設(shè)計(jì)。本人就針對(duì)手持式超短波無(wú)線電臺(tái)應(yīng)滿足的需求,以FPGA為基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一款通用的人機(jī)交互控制系統(tǒng)。相對(duì)于傳統(tǒng)電臺(tái)的人機(jī)界面,這種人機(jī)交互系統(tǒng)提供更直觀友好的人機(jī)界面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作,顯著提升了系統(tǒng)使用者的操作體驗(yàn),極大改善了系統(tǒng)和人之間的交互性,具有界面美觀、方便易用和操作人性化的特點(diǎn)。本文首先分析超短波電臺(tái)應(yīng)該滿足的需求,根據(jù)需求分析的結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)并最終實(shí)現(xiàn)。其中主要包括了兩部分工作:一個(gè)部分是硬件的設(shè)計(jì),包括元器件的選型、接口設(shè)計(jì),原理圖設(shè)計(jì)和完成最終的PCB到最后的制板。另一部分是軟件方面的實(shí)現(xiàn),采用的是VHDL語(yǔ)言,完成四個(gè)模塊的程序編寫:一、根據(jù)超短波電臺(tái)的需求協(xié)議對(duì)整體界面和各個(gè)子界面進(jìn)行設(shè)計(jì)和編寫,人機(jī)界面中除了采用大量數(shù)字和中文外,還加入了部分圖形設(shè)計(jì)使界面更加美觀;二、完成用戶界面一菜單系統(tǒng)...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
?i\??示模塊制模塊\r"?—V?■;??圖2.?1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??2.3.2設(shè)計(jì)芯片選型??(1)?FPGA?選型??根據(jù)本單位手持超短波電臺(tái)的開(kāi)發(fā)平臺(tái),完成人機(jī)交互控制系統(tǒng)所選用的FPGA??是XILINX公司的SPARTAN-6系列芯片中的XC6SLX45-3FGG484I,該系列芯片成??本低廉,總體性能指標(biāo)滿足需求,其具體參數(shù)如下表2.1所示。??表2.?1?XC6SLX45芯片具體參數(shù)??Logic?Cells?(邏輯單元)?43661???Distributed?RAM?bits?(分布式RAM)?2088K???Block?RAM?bits?(塊RAM)?116K???DSP?Slices?(內(nèi)含乘法器)?58???CMTs?4???Maximum?User?I/O?(最大用戶I/O引腳數(shù)量)?316??SLICE?6822???Supply?Voltage?(內(nèi)核供電)?1.2V??I/O?供電?3.3?V???其余供電?Z5V???封裝?484腳FPGA??此FPGA在整個(gè)超短波電臺(tái)系統(tǒng)中主要完成的功能有:完成時(shí)鐘處理,跳頻時(shí)序??控制,跳頻同步相關(guān),異步串口實(shí)現(xiàn),語(yǔ)音CVSD編解碼,基帶信號(hào)FM調(diào)制及
以及I2C等顯示接口模式,它的工作溫度范圍為-40°C?85°C,遠(yuǎn)超于一般液晶工作的??溫度范圍,并且實(shí)際功耗僅為幾百毫瓦,非常低。在不同模式下,接口引腳分配總結(jié)??見(jiàn)圖3.1。??NsNKnXame?Data.?Comm.ind?Interface?Control?Signal??Interfac^X?DT?|?D<¥?|?D;?|?D4?[?D3?|?D2?[?D1?|?DO?E?|RW>?|CS#?|D?C>?[RES#??S-bit?SOSO?D[7:G]?[r5^ ̄fWR#?lCSi ̄|DC#?|RES???S-btt?6800?Dr;C1?|E?|ItW??|CS??[DC#?IRES???SH?I?Tie?LOW?|H#牐郟櫻校桑危牐郟櫻茫蹋耍牐椋裕耄牐蹋希祝墸?茫櫻浚牐郟模茫#牐?搖輳櫻劍崳姡媯茫墸保牐歟椋澹牐蹋希??l?sDA,tl?,lsDAlNlsCL?[Tie?LOW?[SAQ?[RES#??圖3.?1各模式下引腳分配圖??本次設(shè)計(jì)采用的是串行接口,串行接口由串行時(shí)鐘SCLK,串行數(shù)據(jù)SDIN,命??令/數(shù)據(jù)片選D/C#和串口片選CS#組成。在SPI模式下,D0作為SCLK,D1作為??SDIN。對(duì)于未使用的數(shù)據(jù)引腳,D2應(yīng)懸空。從D3到D7,E和R/W#可以連接到外??部地
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種超短波調(diào)頻電臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 周玉鋒. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2012(29)
[2]用XCF32P實(shí)現(xiàn)FPGA的高速動(dòng)態(tài)配置[J]. 李燕斌,李燕春. 電訊技術(shù). 2006(06)
[3]基于FPGA的鍵盤掃描模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王志輝,林水生. 國(guó)外電子元器件. 2006(05)
[4]有源OLED的發(fā)展前景及分析[J]. 張崇君. 現(xiàn)代顯示. 2002(03)
[5]技術(shù)與藝術(shù)的交融——液晶顯示器工作原理[J]. 張國(guó)懷. 電子測(cè)試. 2001(12)
[6]LED顯示屏發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)[J]. 關(guān)積珍. 世界產(chǎn)品與技術(shù). 2000(02)
[7]法軍第四代VHF PR4G戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)[J]. 金傳升. 通信技術(shù). 1990(01)
碩士論文
[1]超短波電臺(tái)綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)研究[D]. 程凱.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]超短波電臺(tái)混合多址接入技術(shù)研發(fā)[D]. 安姍姍.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]超短波電臺(tái)通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊遠(yuǎn)秋.北京化工大學(xué) 2012
[4]基于超短波無(wú)線信道接入技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 葛林強(qiáng).復(fù)旦大學(xué) 2011
[5]基于ARM的液晶顯示模塊測(cè)試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[D]. 蔡春波.電子科技大學(xué) 2006
[6]基于有機(jī)電致發(fā)光屏(OLED)的顯示系統(tǒng)研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 孫鳴.華東師范大學(xué) 2006
[7]基于FPGA液晶控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王言榮.浙江大學(xué) 2006
[8]基于FPGA的液晶顯示系統(tǒng)的硬件研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 何灝.天津大學(xué) 2006
[9]人機(jī)交互設(shè)計(jì)界面問(wèn)題研究[D]. 吳瑜.武漢理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3452837
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
?i\??示模塊制模塊\r"?—V?■;??圖2.?1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??2.3.2設(shè)計(jì)芯片選型??(1)?FPGA?選型??根據(jù)本單位手持超短波電臺(tái)的開(kāi)發(fā)平臺(tái),完成人機(jī)交互控制系統(tǒng)所選用的FPGA??是XILINX公司的SPARTAN-6系列芯片中的XC6SLX45-3FGG484I,該系列芯片成??本低廉,總體性能指標(biāo)滿足需求,其具體參數(shù)如下表2.1所示。??表2.?1?XC6SLX45芯片具體參數(shù)??Logic?Cells?(邏輯單元)?43661???Distributed?RAM?bits?(分布式RAM)?2088K???Block?RAM?bits?(塊RAM)?116K???DSP?Slices?(內(nèi)含乘法器)?58???CMTs?4???Maximum?User?I/O?(最大用戶I/O引腳數(shù)量)?316??SLICE?6822???Supply?Voltage?(內(nèi)核供電)?1.2V??I/O?供電?3.3?V???其余供電?Z5V???封裝?484腳FPGA??此FPGA在整個(gè)超短波電臺(tái)系統(tǒng)中主要完成的功能有:完成時(shí)鐘處理,跳頻時(shí)序??控制,跳頻同步相關(guān),異步串口實(shí)現(xiàn),語(yǔ)音CVSD編解碼,基帶信號(hào)FM調(diào)制及
以及I2C等顯示接口模式,它的工作溫度范圍為-40°C?85°C,遠(yuǎn)超于一般液晶工作的??溫度范圍,并且實(shí)際功耗僅為幾百毫瓦,非常低。在不同模式下,接口引腳分配總結(jié)??見(jiàn)圖3.1。??NsNKnXame?Data.?Comm.ind?Interface?Control?Signal??Interfac^X?DT?|?D<¥?|?D;?|?D4?[?D3?|?D2?[?D1?|?DO?E?|RW>?|CS#?|D?C>?[RES#??S-bit?SOSO?D[7:G]?[r5^ ̄fWR#?lCSi ̄|DC#?|RES???S-btt?6800?Dr;C1?|E?|ItW??|CS??[DC#?IRES???SH?I?Tie?LOW?|H#牐郟櫻校桑危牐郟櫻茫蹋耍牐椋裕耄牐蹋希祝墸?茫櫻浚牐郟模茫#牐?搖輳櫻劍崳姡媯茫墸保牐歟椋澹牐蹋希??l?sDA,tl?,lsDAlNlsCL?[Tie?LOW?[SAQ?[RES#??圖3.?1各模式下引腳分配圖??本次設(shè)計(jì)采用的是串行接口,串行接口由串行時(shí)鐘SCLK,串行數(shù)據(jù)SDIN,命??令/數(shù)據(jù)片選D/C#和串口片選CS#組成。在SPI模式下,D0作為SCLK,D1作為??SDIN。對(duì)于未使用的數(shù)據(jù)引腳,D2應(yīng)懸空。從D3到D7,E和R/W#可以連接到外??部地
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種超短波調(diào)頻電臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 周玉鋒. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2012(29)
[2]用XCF32P實(shí)現(xiàn)FPGA的高速動(dòng)態(tài)配置[J]. 李燕斌,李燕春. 電訊技術(shù). 2006(06)
[3]基于FPGA的鍵盤掃描模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王志輝,林水生. 國(guó)外電子元器件. 2006(05)
[4]有源OLED的發(fā)展前景及分析[J]. 張崇君. 現(xiàn)代顯示. 2002(03)
[5]技術(shù)與藝術(shù)的交融——液晶顯示器工作原理[J]. 張國(guó)懷. 電子測(cè)試. 2001(12)
[6]LED顯示屏發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)[J]. 關(guān)積珍. 世界產(chǎn)品與技術(shù). 2000(02)
[7]法軍第四代VHF PR4G戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)[J]. 金傳升. 通信技術(shù). 1990(01)
碩士論文
[1]超短波電臺(tái)綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)研究[D]. 程凱.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]超短波電臺(tái)混合多址接入技術(shù)研發(fā)[D]. 安姍姍.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]超短波電臺(tái)通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊遠(yuǎn)秋.北京化工大學(xué) 2012
[4]基于超短波無(wú)線信道接入技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 葛林強(qiáng).復(fù)旦大學(xué) 2011
[5]基于ARM的液晶顯示模塊測(cè)試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[D]. 蔡春波.電子科技大學(xué) 2006
[6]基于有機(jī)電致發(fā)光屏(OLED)的顯示系統(tǒng)研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 孫鳴.華東師范大學(xué) 2006
[7]基于FPGA液晶控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王言榮.浙江大學(xué) 2006
[8]基于FPGA的液晶顯示系統(tǒng)的硬件研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 何灝.天津大學(xué) 2006
[9]人機(jī)交互設(shè)計(jì)界面問(wèn)題研究[D]. 吳瑜.武漢理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3452837
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