以DSP为核心处理器的捷联惯导计算机系统设计

摘要

本文提出了基于DSP 6713的捷联导航系统硬件设计。 系统的硬件设计方案采用的是双处理器结构。一个是主控制器一凌阳单片机SPCE061A。另一个就是主要负责数据解算的系统核心处理器-DSP TMS320C6713。单片机主要负责板上的控制任务，这样就可以让DSPC6713专门从事数据解算，而不会被经常打断，从而大大提高了系统的性能。系统的输入信号是三路加速度计和三路陀螺信号。这六路信号都是缓变的直流电流量，经过前端处理电路之后，由AD转换器对其AD转换，再由单片机把转换结果送入到DSP的存储空间。DSP在数据解算之后，通过串口把解算出来的导航信息上传给上位机。 研究表明，基于DSP6713设计的捷联导航系统的硬件方案，可以有效地提高捷联解算系统的运算精度和速度，减小系统的体积、功耗和成本，满足捷联惯导系统对小型化、高精度和实时性的要求。使捷联惯性导航系统具备更好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1捷联惯性导航系统的概述

1.2 DSP简介

1.3 DSP在惯性导航系统中的应用

1.4课题背景及意义

1.5本文的主要内容

第2章DSP系统电路设计

2.1 DSP系统的开发流程及C6000的主要特点

2.2 DSP最小系统的构建

2.2.1复位电路

2.2.2芯片电源系统设计

2.2.3芯片PLL时钟系统和时钟电路

2.2.4系统的存储电路

2.3 DSP与上位机通信接口的设计

2.3.1 SPI串口协议

2.3.2 C6713的MCBSP

2.3.3 SPI接口MAX3111E的UART串口电路设计

2.4本章小结

第3章DSP系统的底层软件设计

3.1在CCS上的DSP程序开发

3.2 CMD文件的编写

3.3部分模块驱动程序设计

3.3.1 PLL的初始化

3.3.2 EMIF初始化

3.3.3串口MAX3111E的驱动开发

3.4本章小结

第4章捷联惯导系统的结构及原理论述

4.1捷联惯导系统的结构简介

4.2常用坐标系简介

4.3捷联惯导系统的基本工作原理

4.4本章小结

第5章DSP在捷联导航系统硬件设计中的应用

5.1基于DSP的捷联导航系统硬件设计总体方案

5.2捷联导航系统数据采集电路设计

5.2.1捷联导航系统输入信号分析

5.2.2模拟信号的前端处理电路设计

5.2.3基于采样芯片AD976的采样电路

5.3捷联导航系统数据采集控制电路设计

5.3.1控制器SPCE061A简介

5.3.2控制器时钟系统

5.3.3控制器对捷联导航系统的控制逻辑设计

5.3.4捷联导航系统数据采集电路与DSP系统的通信设计

5.5捷联导航系统底层软件设计

5.5.1捷联导航系统运算器DSP程序总体流程结构

5.5.2捷联导航系统控制器的源程序设计

5.5.2 SPCE061A的C语言开发

5.5.3控制器部分程序代码

5.6本章小结

第6章硬件系统设计调试

6.1硬件系统的相关参数及特性

6.2实现方式总结

6.3电路板实际图

6.4本章小结

结论

参考文献

致谢

附录