本发明涉及数据处理电路领域，具体为一种基于PowerPC处理器的高性能数据处理单元电路。
背景技术：
高性能数据处理单元是现代航电系统综合任务处理机的组成部分，其负责任务系统状态管理、战术决策、火控及数据融合等专项功能计算任务。
高性能数据处理单元电路的性能直接影响综合任务处理机的可靠性，一方面是保证数据处理电路工作的可靠性，另一方面则是提高高性能数据处理单元电路的可移植性，不仅可以适用于不同型号的PowerPC处理器，并且通过修改外围扩展电路，可以应用于不同场合。
如何加快高性能数据处理单元电路的研制周期，如何设计一种通用架构，是我们迫切需要研究的课题。设计一种基于PowerPC处理器的高性能数据处理单元电路，通过设计、仿真、验证，形成模块化产品，针对不同型号处理器及不同的应用场合，稍加修改即可使用，这样加速产品开发流程，利于三化管理。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于PowerPC处理器的高性能数据处理单元电路，以提高通用数据处理电路的可靠性和设计效率，并通过模块化的设计方法，提高通用数据处理电路的灵活性和扩展性。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
所述一种基于PowerPC处理器的高性能数据处理单元电路，其特征在于：包括数据处理单元、电源支持元素、网络接口单元、模块支持单元和输入输出单元；
所述数据处理单元由PowerPC处理器、内存、Flash、NvRAM芯片组成；所述PowerPC处理器实现系统控制器和处理器的接口功能，具有数据和指令缓存，支持定点和双精度浮点运算，并支持实时操作系统；所述FLASH芯片用于存储数据、操作系统及应用软件；所述内存用于数据存储以及程序运行；所述NvRAM芯片用于存储需要长期保存的数据；
所述数据处理单元接收来自网络接口单元的总线数据和输入输出单元的控制信息，PowerPC处理器执行贮存在FLASH中的数据处理程序，利用内存缓存高速运算过程中的中间信息，并根据需要将参数信息存储在非掉电易失存储器NvRAM中，最终将运算结果信息通过网络接口单元和输入输出单元输出；
所述模块支持单元包括采样电路和可编程逻辑器件，采样电路包括看门狗电路、时钟电路、电压监控电路；模块支持单元完成CPU故障信息的收集和处理、复位控制、时钟分发、数据监控功能；模块支持单元向其他功能单元输出复位信号、时钟信号，并接收各个功能模块反馈的状态信息，汇总上报至数据处理单元；
所述网络接口单元实现高性能数据处理单元对外的总线通信；
所述输入输出单元实现高性能数据处理单元对外的输入输出接口功能；
所述电源支持元素实现输入电源的二次转换。
有益效果
本发明提出的基于PowerPC处理器的高性能数据处理单元电路，能够适应不同型号的PowerPC处理器芯片，并且通过扩展外围电路能够应用于多种场合。通过设计、仿真、验证，形成模块化的标准产品，针对不同型号产品扩展外围电路即可使用，这样加速产品开发流程，利于三化管理。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1高性能数据处理单元功能框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施例中的基于PowerPC处理器的高性能数据处理单元电路，包括数据处理单元、电源支持元素、网络接口单元、模块支持单元和输入输出单元。
1.数据处理单元：
数据处理单元主要完成数据处理、任务调度与执行等功能。由PowerPC处理器、内存、Flash、NvRAM等芯片组成。
a)PowerPC处理器实现系统控制器和处理器的接口功能，具有数据和指令缓存，支持定点和双精度浮点运算，并支持实时操作系统。根据系统需求(主频和处理器接口资源)可以选用各种型号的PowerPC处理器，实现高性能数据处理单元对于不同型号PowerPC处理器的可移植性；
b)FLASH用于存储数据、操作系统及应用软件，可以选择串行或并行接口的FLASH芯片；
c)内存用于数据存储以及程序运行，根据处理器内存控制器支持的器件类型，选择合适内存型号；
d)NvRAM用于存储需要长期保存的数据，同样可以选择串行或并行接口的NvRAM芯片。
数据处理单元接收来自网络接口单元的总线数据和输入输出单元的控制信息，处理器执行贮存在FLASH中的数据处理程序，利用内存缓存高速运算过程中的中间信息，并根据需要将重要参数信息存储在非掉电易失存储器NvRAM中，最终将运算结果信息通过网络接口单元和输入输出单元输出。
传统的数据处理单元内总线采用专用锁存器实现数据/地址总线数据交互，本发明采用可编程逻辑器件作为内总线控制器，不仅大大提高了总线运行效率和可靠性，而且也使的设计更加灵活，只需要修改逻辑代码就可以快速分配存储芯片的可用容量及地址空间，可以适应不同数据位宽、容量及接口电平的存储芯片。
2.模块支持单元：
主要由看门狗电路、时钟电路、电压监控电路等采样电路和可编程逻辑器件组成。完成了CPU故障信息的收集和处理、复位控制、时钟分发、数据监控等功能。
模块支持单元向其他各个功能单元输出复位信号、时钟信号，并接收各个功能模块反馈的状态信息，汇总上报至数据处理单元。
3.网络接口单元：
主要实现高性能数据处理单元对外的总线通信，一般通过子卡(1553、1394、FC、TTE等)的形式实现PowerPC的高速数据接口与外总线间的数据转换。
4.输入输出单元
主要实现高性能数据处理单元对外的输入输出接口功能，主要包括422/485接口、232接口，429接口、CAN接口、以太网接口、离散量输入输出接口、模拟量输入输出接口等。根据系统需求设计输入输出单元，实现高性能数据处理模块对于不同应用场合的适应性。
5.电源支持元素：
主要实现输入电源的二次转换。输入外部电源，向各个功能模块输出电源信号。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。