Xscale+FPGA驱动的微小型飞行器控制系统硬件设计

本文档深入探讨了"基于Xscale与FPGA的微小型飞行器控制系统硬件设计"这一主题。研究者针对微小型飞行器（MAV）这一特定应用，设计了一种创新的控制系统，它集成了高性能的微处理器Xscale和可编程逻辑门阵列FPGA。Xscale负责处理复杂的导航和控制算法，其基于μC架构的优势在于提供高效的数据处理能力。另一方面，FPGA则专司处理外部信号的核心部分，确保系统的实时性和灵活性。 设计过程中，选用了嵌入式Linux作为软件平台，因为它的开源特性使得系统开发更为便捷，且能够充分利用硬件资源。研究团队精心设计了Bootloader，这是一个启动加载程序，用于引导操作系统到内存并执行。他们还对Linux进行了裁剪，只保留必要的功能以适应微控制器的需求，提高了系统的响应速度和资源利用率。 为了适配FPGA的功能，文中详细介绍了用于A/D采样的硬件电路设计，这在信号处理环节至关重要。作者采用了硬件描述语言进行电路模块的软件设计，这种方法能更直观地描述电路行为，并且有助于优化设计，减少功耗。 实验测试结果显示，这种基于Xscale和FPGA的微小型飞行器控制系统具有很高的集成度，这意味着所有功能都被紧凑地整合在一起，节省了空间，同时具备良好的实时性能，确保了飞行器在复杂环境中的精确控制。 关键词“xscale”、“微小型飞行器(MAV)”、“嵌入式Linux”和“飞行控制系统”揭示了论文的核心关注点，即如何通过这些先进的技术手段，实现对微型航空器的高度智能化和精确控制。这篇论文对于从事嵌入式系统设计、FPGA应用以及微小型飞行器领域的研究人员和技术工程师来说，具有重要的参考价值和实践指导意义。