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基于 FlexRay 飞行控制计算机总线设计与研究 优秀毕业论文  PAGE 2 精品参考文献资料 摘 要 现代高性能无人机对飞行控制计算机的性能与安全性要求越来越高，使得基于 CAN 总线 技术的一类余度飞行控制计算机内部总线负载情况越来越严重，因此需要寻求一种高数据传输 率和高安全性的总线代替 CAN。本文在现有研究成果基础上，开展了基于 FlexRay 飞行控制计 算机总线设计与研究，解决余度飞行控制计算机性能与可靠性要求较高所遇到的瓶颈问题。 本文首先分析比较了目前几种主流的飞行控制计算机总线技术，根据样例余度飞行控制计 算机的设计目标，提出了样例 FlexRay 飞行控制计算机所需解决的关键技术和框架结构。在此 基础上，开展了 FlexRay 通信技术研究，完成了样例 FlexRay 飞行控制计算机方案设计。 其次，根据飞行控制计算机内部信息交换功能与性能要求，完成了飞行控制计算机 FlexRay 通信协议设计；根据样例 FlexRay 飞行控制计算机方案设计要求，完成了余度计算机中 CPU 单 元硬件设计；根据飞行控制计算机的功能与性能要求，完成了 CPU 单元底层驱动软件、FlexRay 总线通信软件、飞行控制软件设计与开发；根据系统测试以及正常通信的需要，完成了 FlexRay 通信测试软件、人机界面的设计与开发。 最后，为验证设计方案的正确性以及实现措施的可行性，搭建了测试环境平台并进行了试 验验证。其中，针对设计的样例 FlexRay 飞行控制计算机 CPU 单元，完成了最小系统和 FlexRay 输出能力测试；此外，针对样例 FlexRay 飞行控制计算机，进行了模拟飞行控制计算机内部数 据通信状态的通信测试，验证了 FlexRay 总线性能，测试结果完全满足余度飞行控制计算机性 能与可靠性的要求。 关键词：无人机，余度飞行控制计算机，总线，FlexRay，通信 ABSTRACT With the development of new and high performance UAV (Unmanned Aerial Vehicle),the demand for functions and reliability of flight control computer is higher and higher,making the internal bus load of redundant flight control computer based on CAN(Controller Area Network) bus technology more and more serious,and therefore need for a high data transferrate and high security bus instead of CAN.On the basis of existing research results,this paper launched a design and research on FlexRay bus communication for flight control computer,to solve the bottleneck problems of performance and reliability requirements confronted with the development of redundant flight control computer. Several mainstream of the flight control computer bus technology is analysised and compared at first,then according to design goal of sample redundant flight control computer,key technology and frame structure to resolving sample FlexRay flight control computer is proposed.On the basis,this paper promoted research work for a new bus-FlexRay and completed the design of sample FlexRay flight control computer. Secondly,FlexRay communication protocol is designed according to internal information e