Xscale+FPGA微小型飞行器控制系统硬件设计

"基于XScale与FPGA的微小型飞行器控制系统硬件设计" 本文主要探讨了一种用于微小型飞行器（MAV）控制的硬件设计方案，该方案采用XScale微处理器和FPGA（Field-Programmable Gate Array）的双芯片架构。XScale是一款基于Intel的X86架构的低功耗处理器，适用于嵌入式系统，能够处理导航算法和控制算法。而FPGA则用于处理外部信号的核心任务，提供了高度的灵活性和并行处理能力。 在软件平台方面，选择了嵌入式Linux操作系统，因为其开源、稳定且功能强大，能够支持BooTloader设计、Linux内核裁减以及FPGA驱动程序开发。BooTloader是系统启动时运行的第一段代码，负责加载操作系统到内存中。嵌入式Linux的裁减是为了适应微小型飞行器对存储和计算资源的限制，只保留必要的组件和服务。FPGA驱动设计则是为了确保FPGA与处理器之间数据传输的高效性和准确性。 对于FPGA处理的信号，文章提到了A/D采样硬件电路的设计。A/D转换器是将模拟信号转化为数字信号的关键部件，这对于飞行器控制系统的传感器数据处理至关重要。通过硬件描述语言（如Verilog或VHDL）编程，可以实现这些电路模块的定制化，提高系统性能。 实验测试结果显示，这种基于XScale和FPGA的控制系统的集成度高，实时性强，能有效地满足微小型飞行器控制的需求。这一设计为MAV的自主导航和控制提供了可靠的硬件基础，同时，结合嵌入式Linux，能够实现复杂的算法执行和实时数据处理，提升了整个系统的智能化水平。 关键词涉及到的技术点包括：XScale处理器（微处理器技术）、微小型飞行器（MAV）、嵌入式Linux操作系统（嵌入式系统设计）、飞行控制系统（航空电子技术）以及FPGA在信号处理中的应用（可编程逻辑设计）。这篇文章的研究成果对于理解并设计类似的微小型飞行器控制系统具有重要的参考价值。