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3.1.5 输出FIFO缓存器 12
3.2 FPGA与目标板的接口实现 13
4 Cortex-A9主板的硬件支持 16
4.1 Cortex-A9处理器结构及其外部引脚 16
4.2 电源 19
4.3 JTAG接口 19
4.4 存储器 20
4.4.1 NOR FLASH和NAND FLASH 20
4.4.2 SDRAM存储器 20
4.5 HDMI接口 21
4.6 通信接口 21
4.6.1 以太网接口 21
4.6.2 串口接口 22
4.6.3 CAN总线接口 22
5 Qt开发环境与应用程序实现 22
5.1 基于界面的Qt编程 23
5.2 通信模块 23
5.2.1 串口通信 23
5.2.2 以太网通信 25
5.3 数据处理 30
5.3.1 多普勒效应求速度 31
5.3.2 绘制v-t图像拟合外推初速度 31
5.4 显示终端与控制模块 32
6 总结与展望 36
致 谢 37
参考文献38
1 绪论
1.1 研究背景
155自行炮属于远程地炮，发射距离可达40km。传统远程地炮的发射方法为先发射一个试射目标弹，通过目标弹下落的位置预测下一发弹丸的发射装药量和发射轨迹；但在新时代战争中，远程地炮一旦打出，敌方就可以通过弹丸的运动轨迹推测出我方阵营位置，以最快的速度发射回一个精准的导弹炸毁我方阵地。所以试射炮的方法已经不再适用于现代战争的需求。本设计的目标就是在自行炮投入使用之前，通过地炮生产时的测试数据，得出弹丸的初速度。初速度将与弹丸气动力学等有关学科相结合，用于推演下落地点和初速度之间的数学关系，采用首群覆盖，打完立刻转移阵地的策略，实现精准打击，文护我方利益。初速度在作战指挥、日常文护、检测和设计方面是非常重要的一个物理量。
目前，嵌入式系统（ARM：Advanced RISC Machines）为很多大型研究项目所青睐。ARM与计算机相比，拥有体积小、功耗低等多重优势。在当前的市场上，ARM多与开源的Linux系统结合，可以开发出更为专一的应用程序，这为便携式应用提供了很好的前景。雷达实时测速系统有着运算量大、移动性强、实时性高等多种特殊情况，而ARM系统体积小，功能可以根据用户的需求自己定义，在很大程度上满足了实时测速系统的需求[1]；而在运算量方面，仅仅使用ARM系统依旧达不到实时测速的要求，实时测速系统最大的运算量在于频谱分析，市面上的FPGA芯片可以完全满足这项需求。FPGA芯片集成度高，可使用软件编程，在合理编程烧写之后，可以在短时间内完成大量的快速傅里叶变换（FFT：Fast Fourier Transform）的计算，使得雷达实时测速系统得以更好的实现[2]。而从价格方面来看，实现相同功能的计算机价格之昂贵将无法与ARM系统相比拟。所以，本设计经过大量的比对，选择并使用了ARM与FPGA结合的方式来实现雷达实时测速的硬件系统[3]。
除此之外，一个好的ARM系统还需要由一个好的处理器来支撑。本设计选用的cortex-A9处理器能够兼容目前市场上普遍使用的ARM MPcore技术，因此能够很好的沿用实时操作系统（RTOS）及其丰富的应用资源，从而降低了采用全新处理器所需的开发成本。Cortex-A9处理器能够在主频超过1GHz的设备中运行，并且在每个工作周期中执行四条指令，不仅减少了目前主流八级处理器的成本，还提高了效率。使用该处理器大大提高了本文所设计的运行速度[4]。