|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
杜亚玲 刘建业 李荣冰 赖际舟 # T+ \8 G! Z; O* _
(南京航空航天大学自动化学院导航研究中心 南京 210016) ' C0 ], h- e& |0 b' A, f
摘要 针对微小型应用场合,设计了基于DSP的导航计算机,成功构建了低成本小型捷联航姿系统。重点描述了DSP导航计算机的硬件设计思路,特别是“数字信号处理器(DSP)+单片机(mcu)”的特殊的主从式双CPU结构。扼要介绍了系统软件的框架结构。实验表明:基于DSP的捷联惯性航姿系统,性能稳定、达到了设计精度,降低了成本，成功的实现了系统的小型化。DSP导航计算机体积仅为65mmX80mmX10mm,对导航系统在小型化领域推广应用具有实际意义。1 E4 W, o2 {( r G
关键词捷联惯性航姿系统 导航计算机 数字信号处理器单片机
' p5 ^/ T# s: c9 H( W& G3 [: P$ H1 L. X3 R" v. F3 V( t0 I( m
1引 言6 c" t4 \0 l" F6 Y! y* v% B) V# {
捷联惯性航姿系统是一-种自主式航向姿态基准系统,它成本低廉、结构简单、可靠性好,在军事领域作用明显”]。现在,许多应用场合要求系统小型化。如果捷联惯性航姿系统仍然使用个人PC作为导航计算机，无疑会制约在微小型领域的推广使用。
8 B" }4 `% x' u: N针对这种现状,结合捷联惯性航姿系统特点,设计了基于DSP的专用导航计算机,进行捷联航姿系统软件程序的编写，成功地实现了基于DSP的小型捷联惯性航姿系统。并取得了很好的效果。& ^1 F: r6 W- L) Q9 M
% D( W: E1 e- d6 Z( X# I% W/ X4 R3 ^4 h! \
2系 统的硬件实现
- Z6 ?6 P$ g5 f9 K8 h. m2.1整体硬件结构
0 F3 |2 N! e! i/ s2 |7 g, @& o: H8 Z小型捷联航姿系统的组成:传感器包括六自由度惯性组件(IMU)和大气速度计算机;系统计算核心器件是DSP导航计算机;上位机包括控制计算机和显示仪。
* ^' q* y" E/ k. j6 O9 RDSP导航计算机主要有四大任务:接受控制计算机的控制指令;采集各种传感器信号;航姿解算;实时输出航姿角。同时检测故意信号,有报警功能。
- c6 i4 H9 d4 A# C" q! u( v
2 Q+ o" j: F+ j3 t. g2.2基于DSP的主从式双CPU结构
3 P# I$ F9 N1 H% K) h0 zDSP导航计算机必须同时具有丰富的接口和强大的计算能力。由于DSP接口能力有限,须扩展接口。考虑到单片机不仅能扩展接口，而且片内集成定时器、DA,更利于系统小型化。同时单片机可进行信号预处理,能提高系统运算能力。因此,“DSP+单片机"主从式双CPU结构成为最佳硬件方案*。系统选用小功耗TI TMS320C5416 DSP作主处理器,选用Cygnal C8051F021单片机作从处理器。
1 S. a7 {# B; r& U5 e# N. h6 T- o. r, K! O. J5 f) h' a
- Q O1 t$ `) D6 v
: e) ?) @% t0 r1 U3 V9 w' `5 R2 \" T$ b. w9 L( U2 T1 ]1 k& m. D
3 Q0 @, v( N6 B$ E6 _1 X3 {+ T0 X' v! K/ ?0 \! { L) @
! L1 H) s) S- G# D2 }; I |
|
/1 
发表于 2020-2-4 18:22
收藏
淘帖
支持！
反对！