Xscale+FPGA微小型飞行器控制系统硬件设计与实现

"基于Xscale与FPGA的微小型飞行器控制系统硬件设计，是2007年北京理工大学学报上的一篇论文，作者包括王正杰、郭如军、施洋和刘小东。该研究关注的是微小型飞行器（MAV）的控制系统的开发，采用了Xscale架构的微处理器和FPGA（Field-Programmable Gate Array）相结合的双芯片设计方案。 Xscale是英特尔公司推出的一种低功耗、高性能的微处理器技术，尤其适合嵌入式系统。在本文中，Xscale微处理器被用来执行飞行器的导航算法和控制算法，这部分工作通常涉及到复杂的计算和实时性要求。而FPGA则负责处理外部信号的核心任务，因为其可编程性和并行处理能力能够灵活适应各种输入信号，提高了系统的处理效率和实时响应能力。 嵌入式Linux被选为软件平台，因为它提供了丰富的开源工具和库，支持系统裁剪和定制，可以有效地适应微小型飞行器控制系统的资源限制。论文中提到了Bootloader的设计，这是系统启动的关键部分，它负责初始化硬件并加载操作系统。此外，还对嵌入式Linux进行了裁减，以减少内存占用，同时完成了FPGA驱动程序的设计，使得FPGA能与操作系统顺畅交互。 在硬件设计方面，针对FPGA需要处理的信号，设计了专门的A/D采样硬件电路，用于将模拟信号转换为数字信号供FPGA处理。这种硬件电路设计使用了硬件描述语言，如Verilog或VHDL，进行软件化设计，使得设计更加灵活且易于验证。 实验测试结果显示，这个基于Xscale和FPGA的微小型飞行器控制系统具有高度的集成性和良好的实时性能。这表明该系统能够有效地处理飞行控制所需的复杂计算，同时保持了紧凑的体积和高效的运行效率，对于微小型飞行器的稳定控制至关重要。 关键词涉及Xscale微处理器、微小型飞行器、嵌入式Linux以及飞行控制系统，这些关键词揭示了研究的核心内容和领域，即利用先进的处理器技术和可编程逻辑器件，构建适用于微小型飞行器的高效、实时的控制硬件平台。"