📦 基于FPGA的TTEC系统的设计与测试 - 免费下载

本论文选题来自国家科技部2003年“国际科技合作重点项目计划”中的“阿尔法磁谱仪(AMS)轨迹探测器热控制系统(TTCS)的研制”项目。AMS是由遍布15个国家的56个研究机构合作承担的大型国际性科研项目，分为AMS-01和AMS-02两个阶段，其主要目的是寻找太空中的反物质和暗物质，并研究宇宙射线的成分与能谱。由中国中山大学、美国麻省理工学院、荷兰航空航天局等科研机构合作研制的TTCS系统对硅微条探测器三至五年的太空运行起着关键的温度保障作用。中山大学TTCS系统研发团队包括电子组、热工组和机械组。电子组负责TTCS系统电子控制子系统(TTCE)的研制。TTEC是TFCE中的主控板，承担了TTCS回路器件温度闭环控制，与专用采集计算机(JMDC)建立可靠通信(CAN通信)，TTCS回路器件温度数据采集及执行安全保护措施(HealthGuard)任务。 本论文的主要工作有：1.LLC(LOW Level Control)Logic FPGA(FPGAl)上的TTCS低层回路控制的设计与测试，其中含Heater、Peltier的On/Off控制、PI控制的实现，安全保护措施(HeathGuard)的执行，编写回路中Pump、Valve的控制程序、APS/DPS数据采集程序(MAX1281驱动)，实现PWM输出，并在仿真的环境下测试和验证上述功能的可行性和可靠性。2.在DAQ(DataAcquisition)Logic FPGA(FPGAO)上，实现FPGA与CAN的接口、FPGA与MCU的联接，使得FPGA与MCU协同工作，建立TTEC与JMDC的通信。3.在MCU上，实现初始化CAN控制器，处理AMS-CAN通信数据链路控制协议及TC和TM命令的解析和封装，控制DS1820的采集流程，读取PT1000的温度采集数据等功能；并且用EPROM模块取代MCU的PROM程序存储器。通过测试和验证，TTEC软件系统的功能基本达到要求，低层回路控制、CAN通信模块、温度数据采集模块的功能和可靠性基本满足飞行件的功能要求。由于条件的限制，对系统的测试和调试都是在仿真的回路中进行，所以需要在真实的TTSC回路中对TTEC系统的运行进行测试。

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