[实用新型]一种飞控计算机的便携式监控调试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及飞行器的监控调试技术领域，具体涉及一种飞控计算机的监控调试系统。

背景技术

飞控计算机是战术飞行武器控制系统的核心部件，用来实现综合信息处理、制导律计算、驾驶仪控制、舵系统控制、对准与导航计算、制导-引爆一体化信息处理等，其信息处理能力直接影响战术飞行武器的控制性能，一般采用高性能的DSP（数字信号处理器）芯片完成繁重的信息交互和数据处理工作。飞控计算机作为一个完整的数字信号处理系统，一般由DSP芯片CPU模块、时钟电路、程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O接口和电源模块等组成。

集成开发环境可以帮助设计者开发基于DSP的飞控计算机应用系统，它可以在飞控计算机整个生命周期内，尤其在设计研制阶段，为设计者提供一个灵活、方便的监控调试工具，帮助设计者检测硬件电路及软件程序中存在的问题，完成对飞控计算机软件、硬件的调试和系统的综合。

目前，基于DSP的飞控计算机开发系统主要有两种实现方式：仿真器在线仿真方式和计算机内插卡方式。其中，仿真器在线仿真方式是将仿真器的CPU仿真插头插在目标板上，利用仿真器的CPU、存储器等硬件资源，以及调试软件资源，完成对用户目标板软硬件的调试。这种方式的仿真器一般由厂家提供，价格较为昂贵，且无法借助仿真器排除目标板的硬件故障，同时，由于DSP的高速性要求仿真头电缆尽量短，这就给在实际联调或外场实验中监控调试飞控计算机系统带来极大的不便。计算机内插卡方式采用最普及的PC及其兼容机来开发DSP，形成以PC机为主机、以DSP为从机的主从式开发系统，PC机与DSP采用共享存储器方式交换信息，并能利用PC机的软硬件资源和外围设备。这种主从式开发系统不能脱离主机，调试时需要打开计算机机箱，仿真头电缆不能太长，这些问题使得其运输携带困难，限制了其在外场调试中的使用。

发明内容

本发明创造所要解决的技术问题是利用FPGA技术为飞控计算机提供一种便携式监控调试系统，该系统结构紧凑，体积较小，运输携带方便，并且造价经济，适合于在线联调或外场实验中使用。

本发明创造为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种飞控计算机的便携式监控调试系统，包括PC机、调试模块和连接电缆，调试模块连接在PC机和被调试的飞控计算机之间；

连接电缆包括USB电缆、USB-Blaster电缆和调试电缆；

调试模块包括FPGA电路单元、JTAG配置电路单元、USB接口电路单元和电平转换接口电路单元，其中，PC机与调试模块的USB接口电路单元通过USB电缆连接，且通过USB电缆连接的USB接口实现PC机与调试模块间的通信；PC机与调试模块的JTAG配置电路单元通过USB-Blaster电缆连接，且通过USB-Blaster电缆连接的USB接口实现PC机向调试模块下载编译好的FPGA程序；飞控计算机的调试接口与调试模块的电平转换接口电路单元通过调试电缆连接，且通过调试电缆实现飞控计算机与调试模块间的通信；FPGA电路单元与USB接口电路单元和电平转换接口电路单元相连，建立PC机与飞控计算机的通信，实现PC机监测飞控计算机系统的运行状态和调试飞控计算机；

当飞控计算机改变时，PC机向调试模块下载相应的FPGA程序，修改FPGA电路单元中的控制逻辑，使调试模块输出的信号与飞控计算机的调试接口信号定义相对应。

进一步，调试模块还包括SRAM电路单元、EPCS串行配置电路单元、电源和复位电路单元和时钟输入和配置电路单元。

进一步，PC机与飞控计算机通信时，FPGA电路单元通过USB接口电路单元接收PC机的命令，对命令解析，并且将解析结果通过电平转换接口电路单元发送到飞控计算机；FPGA电路单元通过电平转换接口电路单元接收飞控计算机返回的数据，通过USB接口电路单元上传到PC机。

进一步，FPGA电路单元对对命令解析时，将命令判断为编程调试命令和运行调试命令。

进一步，编程调试命令包括ROM读、ROM写、RAM读、RAM写、I/O读和数据擦除。

进一步，运行调试命令包括断点设置、断点运行、单步停止、单步运行和调试复位。

进一步，执行编程调试命令时，调试模块将飞控计算机处理器设置为挂起状态；执行运行调试命令时，调试模块将飞控计算机处理器设置为单步状态。