摘要：針對(duì)紅外制導(dǎo)控制信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)功能分析，提出了一種基于TMS320C6202B 與ADSP-2187NBST-320雙DSP的信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并從工作原理.硬件以及軟件3個(gè)方面詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法.由主DSP負(fù)責(zé)整個(gè)信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的任務(wù)管理.調(diào)度以及數(shù)值計(jì)算；從DSP負(fù)責(zé)管理I/O模塊上的模擬量采集與輸出.離散量的采集與輸出.具有極高的通用性和可擴(kuò)展性，并極大地簡化了系統(tǒng)開發(fā)過程.

　　0 引言

　　現(xiàn)代空戰(zhàn)中，裝備高制導(dǎo)武器已成為必然趨勢，采用紅外制導(dǎo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)打擊是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的一個(gè)方向.通過研究國外紅外制導(dǎo)武器的裝備現(xiàn)狀和發(fā)展前沿技術(shù)，設(shè)計(jì)了用于紅外制導(dǎo)控制的信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，本系統(tǒng)具有高可靠性.靈活性等優(yōu)點(diǎn).

　　1 紅外制導(dǎo)控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)

　　紅外制導(dǎo)控制系統(tǒng)按照功能劃分為三大功能板塊，由DSP處理器板塊和I/O板塊組成內(nèi)部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及外部的飛控計(jì)算機(jī).其紅外制導(dǎo)控制信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)圖如圖1 所示.DSP 處理器板塊控制I/O 板塊，DSP模塊主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理.數(shù)值運(yùn)算；I/O處理模塊主要負(fù)責(zé)模擬量.離散量的采集和輸出.

　　2 紅外制導(dǎo)控制信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)硬件功能設(shè)計(jì)

　　紅外制導(dǎo)控制信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)硬件由主.從DSP及外圍電路.RS 232接口電路.A/D采集等電路組成，電路結(jié)構(gòu)圖如圖2所示.

　　2.1 主處理器

　　TMS320C6202B是DSP 模塊上的主處理器，它負(fù)責(zé)整個(gè)導(dǎo)引頭信息處理平臺(tái)系統(tǒng)的任務(wù)管理.調(diào)度以及數(shù)值計(jì)算.該芯片為32 位定點(diǎn)DSP,芯片內(nèi)部繼承了128 KB片內(nèi)FLASH 存儲(chǔ)器及豐富的控制外圍設(shè)備，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一個(gè)理想的解決方案；外部存儲(chǔ)接口（EMIF接口），提供了DSP訪問片外存儲(chǔ)器的訪問途徑，提供了對(duì)FLASH?SBSRAM以及雙口存儲(chǔ)器的訪問控制信號(hào)的途徑；芯片工作頻率為250 MHz,高速的計(jì)算能力可以完成復(fù)雜的信號(hào)處理和控制算法.提高采樣頻率實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的高性能控制.

　　DSP的外圍電路包括JTAG 接口.時(shí)鐘.電源及復(fù)位電路.其中時(shí)鐘選用50 MHz 外部有源晶振，通過CPU內(nèi)部PLL電路4倍頻后作為處理器的工作頻率，即200 MHz;復(fù)位電路選用RC上電復(fù)位電路，一方面需保證復(fù)位低電平時(shí)間足夠長，保證DSP可靠復(fù)位，另一方面要保證穩(wěn)定性良好；電源芯片選用TI 公司的TPS70348,該正可調(diào)穩(wěn)壓器可提供5 A的輸出電流，給主DSP和從DSP分別提供3.3 V和1.5 V的工作電源.

　　2.2 從處理器

　　從處理器選用AD 公司的ADSP-2187NBST-320,該芯片具有運(yùn)算速度快.高性能.高可靠.低功耗等特點(diǎn).它采用3.3 V 和1.8 V 電壓供電，處理能力為80 MIPS,ADSP2187N內(nèi)部采用哈佛結(jié)構(gòu)--程序總線與數(shù)據(jù)總線采用獨(dú)立的總線結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器.

　　ADSP2187N 的工作方式包括：全存儲(chǔ)器方式（Full Memory Mode）.主機(jī)方式（Host Mode）.紅外制導(dǎo)控制信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的ADSP2187N工作在主機(jī)方式下.當(dāng)ADSP2187N工作在主機(jī)方式下時(shí)，ADSP2187N的程序只能夠存儲(chǔ)在DSP內(nèi)部，外部地址線只有A0一根，支持16位DMA方式--IDMA?由于只有A0一根地址線，所以2187N對(duì)外部尋址能力有限.在這種工作方式下，ADSP2187N不允許執(zhí)行程序存放在外部.

　　IDMA 方式有效地提供了主機(jī)與ADSP2187N 間的通信.在這種DMA 方式下，16位接口可以在一個(gè)DSP周期內(nèi)，完成對(duì)DSP內(nèi)部的PM?DM 的訪問.但主機(jī)接口無法訪問2187N 內(nèi)部地址映射的控制寄存器.用ADSP2187N執(zhí)行來自IDMA接口的程序，它負(fù)責(zé)管理I/O模塊上的模擬量采集與輸出.離散量的采集與輸出.

　　2.3 IDMA接口

　　IDMA 接口是主處理器與從處理器通信的通道，TMS320C6202B 可以通過ADSP2187N 的IDMA 接口直接訪問其片上RAM?此外，ADSP2187N 沒有片內(nèi)可固化程序的FLASH 存儲(chǔ)器，它的程序需要C6202B 通過ADSP2187N的IDMA接口來加載.

　　IDMA 接口電路包括IDMA 接口和中斷申請(qǐng)電路.

　　該接口采用16位總線接口，傳輸過程中，16位總線地址數(shù)據(jù)分時(shí)使用.IDMA接口采用異步應(yīng)答通信方式，將IDMA 接口的16 位數(shù)據(jù)地址復(fù)用總線接在C6202B 的EMIF 接口上.當(dāng)C6202B 訪問AD2187N 內(nèi)部資源時(shí)，在CPLD內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩者間的控制.此外，由AD2187N的離散量輸出FL2 實(shí)現(xiàn)中斷請(qǐng)求信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)AD2187N與TMS320C6202B之間的信息通信，如圖3所示.

　　3 紅外制導(dǎo)控制信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

　　紅外制導(dǎo)控制信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（以下簡稱信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件）主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)底層硬件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制和自身的硬件測試.系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)初始化.BIT 測試軟件和設(shè)備驅(qū)動(dòng)等內(nèi)容，以標(biāo)準(zhǔn)DRIVER的形式提供使用.

　　初始化軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中各接口.硬件的初始化，包括DSP初始化及所有變量的初始化.

　　BIT 測試軟件主要用于檢測信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理器相關(guān)硬件的功能是否正常.BIT 測試軟件為自檢BIT?上電后，BIT 對(duì)導(dǎo)引頭信息處理平臺(tái)自身資源進(jìn)行檢測，包括存儲(chǔ)器檢測，A/D檢測，D/A檢測和離散量檢測，旨在對(duì)導(dǎo)引頭信息處理平臺(tái)的資源進(jìn)行全面測試.測試的結(jié)果信息由RS 232接口向外發(fā)送.其自測試的軟件流程圖如圖4所示.

　　設(shè)備驅(qū)動(dòng)是導(dǎo)信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件，這些設(shè)備主要包括RS 232,A/D,D/A,離散量輸入.離散量輸出等.

　　4 結(jié)論

　　通過主.從DSP芯片處理應(yīng)用于紅外制導(dǎo)控制信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上大大提高了硬件的集成度和靈活性，調(diào)試方便.便于系統(tǒng)硬件中故障的定位.主.從DSP的紅外制導(dǎo)控制信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案，彌補(bǔ)了單個(gè)DSP不能完成多項(xiàng)數(shù)字功能處理的缺點(diǎn)，使系統(tǒng)功能劃分更為合理，便于系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展.