基于DSP的导航计算机硬件设计

发布时间：2017-03-19 09:05

  本文关键词：基于DSP的导航计算机硬件设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文研究数字信号处理芯片(DSP)在捷联式惯性导航系统导航计算机中的应用,提出了一种基于DSP、单片机和大规模可编程逻辑器件(CPLD)构建导航计算机系统硬件平台的新方法。 文中结合现代导航技术发展的特点和导航计算机系统的实际需求,详细阐述了导航计算机硬件设计的主要设计思想,经过分析研究和选型,设计了导航计算机系统的总体方案和硬件电路。本系统设计采用DSP+单片机的双CPU体系结构方案,DSP主要负责数据的处理,单片机主要负责系统的输入输出控制,两者结合实现优势互补,充分发挥各自的特长。此外,如何解决好DSP与单片机的接口与数据通讯问题是设计DSP与单片机双CPU控制系统的关键。经过分析论证,本文提出了一种结构简单、成本低且易于实现的双机通信方法。系统中,单片机通过CPLD扩展双总线,并利用其中一条总线与DSP模块共享片外存储器。文中设计了双机通讯的具体流程,然后利用CPLD开发工具编程实现并进行了时序仿真。 研究表明,基于DSP设计的导航计算机,可以有效地提高捷联惯导系统的运算精度和速度,减小系统的体积、功耗和成本,使系统具备更好的应用价值、市场前景和军事意义。
【关键词】：捷联惯性导航系统 导航计算机 DSP 双CPU CPLD
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：V247.11
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 捷联惯导系统的发展概况7-8
• 1.2 DSP在控制领域中的应用及发展趋势8-10
• 1.3 课题研究的背景和意义10-11
• 1.4 论文的主要内容和结构安排11-12
• 第二章 系统整体设计思想12-27
• 2.1 基于DSP设计导航计算机的优越性12-16
• 2.2 系统需求分析16-18
• 2.2.1 功能需求16-17
• 2.2.2 性能需求17-18
• 2.3 系统的DSP选型18-20
• 2.3.1 选型依据18-19
• 2.3.2 TMS320VC33的硬件资源19-20
• 2.4 系统主要设计思想20-25
• 2.4.1 双CPU结构设计思想20-22
• 2.4.2 双CPU通讯设计思想22-24
• 2.4.3 单片机扩展双总线设计思想24-25
• 2.5 系统组成25-26
• 本章小结26-27
• 第三章 系统硬件平台的实现27-46
• 3.1 DSP模块设计27-35
• 3.1.1 DSP模块功能结构27
• 3.1.2 存储器设计27-31
• 3.1.3 BootLoader设计31-32
• 3.1.4 电源设计32-33
• 3.1.5 时钟设计33-34
• 3.1.6 JTAG仿真口设计34-35
• 3.2 单片机模块设计35-43
• 3.2.1 单片机模块功能结构35
• 3.2.2 单片机选型35-39
• 3.2.3 单片机设计39-41
• 3.2.4 扩展串口设计41-43
• 3.3 CPLD接口设计43-44
• 3.4 电路板基本测试44
• 本章小结44-46
• 第四章 系统双机通讯的实现46-58
• 4.1 CPLD设计概述46-48
• 4.1.1 Xilinx CPLD的特点46
• 4.1.2 Xilinx CPLD的设计流程46-48
• 4.2 双机通讯设计48-57
• 4.2.1 通讯流程设计48-49
• 4.2.2 实现方法49-50
• 4.2.3 CPLD设计50-54
• 4.2.4 CPLD仿真54-57
• 本章小结57-58
• 结论与展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-61

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高振;基于双DSC的无人机飞控计算机核心系统的设计与实现[D];南京航空航天大学;2011年

2 刘一民;基于SOPC的组合导航计算机的研究与实现[D];北京化工大学;2011年

3 方柳建;基于DSP的弹载计算机控制系统的设计与实现[D];南京理工大学;2012年

4 王光国;基于DSP+FPGA机器人敏感皮肤实时信号处理的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

5 徐健;基于DSP的惯性导航系统设计与实现[D];大连理工大学;2006年

6 刘芳;基于DSP的组合导航系统研究[D];南京理工大学;2007年

7 郝春远;语音质量客观评价系统的设计与实现[D];大连理工大学;2007年

8 李同安;基于DSP的激光陀螺捷联惯导系统实时实现方法研究[D];国防科学技术大学;2007年

9 罗阳;微惯性组合导航芯片体系结构及其关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年

10 王丽红;基于DSP的捷联式寻北仪旋转机构电控系统研制[D];哈尔滨工业大学;2008年

  本文关键词：基于DSP的导航计算机硬件设计，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：255810