主机TMS320VC33主要用来定时采样陀螺、加速度计的数据,并完成姿态阵计算、组合系统卡尔曼滤波器计算等导航解算。接口机TMS320F240主要完成系统相关状态的检测/控制,与GPS接收机、弹载计算机及其它外设的通信等任务。主机和接口机之间的通信利用双口RAM CY7C028实现。量化器模块主要是将加速度计输出的电流信号转换成主机可直接读取的数字量。此外,由于TMS320VC33和TMS320F240的串口资源有限,无法满足系统需要,系统中采用EXAR公司的ST16C554进行相应的串口扩展。
2.2 DSP与双口RAM的接口设计
在组合导航系统中,CY7C028与两个DSP芯片TMS320VC33和TMS320F240之间的接口电路如图3所示[2~4]。TMS320VC33的数据线宽度为32位,而CY7C028的数据位宽为16位,因此采用将TMS320VC33数据总线的低16位与双口RAM的数据总线相连。TMS320VC33在发送32位的数据至双口RAM时,分两次完成,先写低16位,再写高16位。从双口RAM读取数据操作与发送类似。如前所述,使用双口RAM的关键是解决左右端口同时操作同一RAM单元的竞争问题。图3中采用了硬件判优的方法,即将左右端口的BUSY信号经相应处理后分别引至支持插入等待时序的TMS320VC33和TMS320F240 的对应引脚,以解决左右端口对同一单元的争用问题。
为了使整个系统成为完全可编程系统,增加系统的灵活性,系统中逻辑控制选用可编程的逻辑器件GAL实现[5]。GAL选用Lattice公司的GAL20V8B芯片,并采用Lattice公司提供的ispDesignEXPERT集成开发软件对其进行逻辑编程。ispDesignEXPERT支持多种硬件编程语言,系统中采用ABEL语言进行编程。左、右两端GAL的输入管脚信号定义如图3中所示。
左端译码电路的逻辑方程为: