该文开发了ARM+DSP嵌入式仿真系统,该文作者的主要工作内容包括以下几个方面:(1)根据吊舱式船舶电力推进仿真系统的实际需要,对ARM+DSP嵌入式仿真系统的实现方式进行可行性研究,特别是对双核系统的组成方式,双核之间的通信机制,该仿真平台的优越性做了大量的工作,阅读了大量的英文文献.(2)确定以TI公司的TMS320VC5470芯片为核心,构建仿真平台.根据VC5470芯片的特点,对仿真平台的硬件原理进行设计,扩充了进行仿真研究所需的片外RAM、ROM(Flash),人机接口电路,外围接口电路,仿真接口JTAG及通信接口等.(3)选择硬件原理实现所需的各种元器件,设计8层印刷电路板,对BGA封装形式芯片的扇出方式,布线规则以及高速数字电路与高速PCB设计中涉及的信号完整性问题予以重点研究,较好解决了高密度BGA封装集成电路的布线及其电磁兼容性问题.(4)对硬件系统做了调试工作,实现了对双核的同步仿真,并在DSP侧仿真软件的设计与实现上做了初步工作,实现了二阶系统的在线仿真.在嵌入式操作系统的移植上作了可行性探索.该文第一章介绍了该项目的背景;第二章简要说明了电力推进船桨模型仿真子系统、控制方案以及仿真系统的构想;第三章分析了ARM与DSP的结构特点,并作了比较,详细讲述了选用TMS320VC5470芯片的理由;第四章主要介绍了ARM+DSP嵌入式仿真系统硬件原理设计;第五章阐述了硬件系统的实现,着重介绍了多层电路板的设计,高速PCB的信号完整性分析方法;第六章介绍了双核之间的通讯方式,以及在DSP侧仿真软件的设计与实现;最后,第七章是对整个工作的总结,提出了一些在调试中的个人体会,以及对该课题持续开发的展望.使用带有ARM子系统和DSP子系统的双核芯片构建仿真平台,对推进电机的负载——船机桨动态特性进行实时仿真,并在整个仿真系统的构成上做到交流电机扭矩闭环控制是该论文的一个创新点.ARM+DSP嵌入式船舶推进系统仿真平台的开发对船舶推进系统仿真提供了一种新的模式.该硬件平台摒弃了原来以工控机和PCL数据采集卡进行仿真的方式,摆脱了由于非实时操作系统(如Windows)带来的实时性差,仿真速度慢等缺点.并对在开发的过程中所涉及的高速数字电路噪声控制技术问题予以了研究.探索了船舶电力推进这类复杂系统实时仿真的关键技术,为今后这方面的研究迈出了具有基础性和开拓性的一步.
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