基于DSP的车载导航系统硬件电路设计与实现
数字信号微处理器DSP具有高速运行与数据处理的功能,以其高性能和低功耗的优势为实时导航系统的数学计算提供了有效的硬件平台。在现代武器装备中,设计了基于DSP芯片的车载导航系统,其在民用和军事领域均发挥着重要作用,系统具有高可靠性、安全性等特点。
1 车载导航系统工作原理
车载导航系统的主要功能是定时采集陀螺正交编码信号、加速度计的输入和里程计输入信号,并对采集的数据进行必要的处理,以实现导航解算。同时将采集数据通过RS422总线和CAN总线发送至地面监测设备;并通过RS422总线接收相关的命令及参数。该系统结构如图1所示。
图1 车载导航系统结构框图
2 系统硬件设计
2.1 处理器及存储器设计
车载导航系统电路采用TI公司的TMS320C6713B-A200作为DSP,该DSP芯片标称主频为200 MHz,工作在160 MHz主频时DSP处理能力为1600 MI·s-1/1 200MFLOPS。使用40 MHz的晶振作为DSP的时钟输入,经内部锁相环倍频后作为DSP工作的时钟,使用一片TPS70345电压调整器为其提供3.3 V的IO电压和1.2 V的内核电压;采用一片容量为16 MB的MT48LC4M3282TG-7IT芯片作为SDRAM的存储器,存储器直接接入DSP的EMIF总线上,SDRAM芯片的地址线BA1、BA0和A11~A0接DSP芯片的EA15~EA2,数据线D31~D0接ED31~ED0。FlashRom芯片的地址线A22~A0接DSP芯片的GP13~CP11和EA21~EA2,数据线DQ15~DQ0,接ED15~ED0,初始化时GP13~GP13个引脚的状态为高,SDRAM芯片的片选信号接DSP芯片的CE0;采用一片容量为16 MB的S29GL128N10TFIR1芯片为FlashRom存储器,FlashRom芯片的片选信号接DSP芯片的CE1。之所以DSP芯片的CE1接到FlashRom的片选上,是因其引导方式采用从ROM加载,BOOT程序存放在FlashRom存储器中。存储器的读写信号均接到DSP芯片的AWE信号上。DSP通过EMIF总线接口访问外部存储器,可通过操作寄存器控制对外部存储器的访问,简化了电路的设计。
2.2 电源设计
车载导航系统输入电源为27±9 V,经MHF+28515将24 V转换为+15 V和+5 V的电压,MHF+28515的输入电压范围为16~48 V,输出功率15 W,其中+5 V电压输出最大功率为7.5 W,电流1 500 mA,+15 V电压输出功率最大分别为5 W,电路330 mA。由于车载导航系统电路自身+5 V电源使用的电流约为1000 mA,所以能提供+5 V,电流>140 mA的输出给外部使用,为满足系统中各部件的供电要求,设计了车载导航系统供电系统。
MHF+28515输出的+5 V电源为整个模块提供数字电源,其中CAN总线协议芯片等部分+5 V工作的芯片直接使用该电源;其他电路使用经转换后的电源其处理方法包括:通过电压调整器TPS70345将+5 V电源转换成3.3 V和1.2 V电源,其中3.3 V供DSP外围电路及SDRAM、Flash等芯片使用,1.2 V供DSP内核使用;通过电压调整器TPS70351将+5 V电源转换成3.3 V和1.8 V电压,其中3.3 V供FPGA外围电路、光耦等芯片使用,1.8 V供FPGA内核使用;通过两个DC/DC模块NKE0503将+5 V电源转换成3.3 V电压,一个供RS422隔离电路中的MAX3490及光耦使用,另一个供RS232隔离电路中的MAX3232及光耦使用。通过一个DC/DC模块NME0505将+5 V电源进行隔离,供MAX481、CAN总线收发器和其通路上的光耦使用。MHF+28515输出的±15 V电源为整个模块提供模拟电源,其中+15 V电压通过三端稳压器JW78M05将电压转换成+5 V模拟电压,供LM3940IMP和REF196使用;+5 V模拟电压通过LM3940IMP转换成3.3 V模拟电压,为运放供电;+5 V模拟电压通过REF196转换成3.3 V模拟电压,为电桥供电;+15 V和-15 V电压则是为运放OP497供电。
图片新闻
最新活动更多
-
即日-2.26立即下载>> 【西部数据】车规级嵌入式存储
-
即日-3.1立即查看>> 【特别专题】2020年人工智能行业年终盘点
-
3月17日抢先报名>> OFweek 2021(第六届)锂电池&电动车产业大会暨维科杯年度颁奖典礼
-
3月25日立即报名>> 【2021系列活动】-汽车电子技术在线会议暨在线展
-
3月26日立即报名>> 【在线研讨会】奥林巴斯工业显微镜和工业内窥镜在汽车行业的应用
-
3月30日立即报名>> 【在线研讨会】欧司朗汽车智能驾舱传感
-
2 车载通讯加密方案
- 销售工程师-汽车薄膜PVD 欧瑞康巴尔查斯涂层(苏州)有限公司
- 汽车电气设计工程师 上海楞次新能源汽车科技有限公司
- 汽车电气工程师 南京越博动力系统股份有限公司
- 汽车4S店油漆工 江苏协众汽车集团
- 汽车试验技师 上海渤元信息科技有限公司
- 汽车电子工程师 贵州翰凯斯智能技术有限公司
- 销售经理 (汽车工业设备) 上海威测环保科技有限公司
- 服务项目开发主管-岚图汽车 东风汽车集团有限公司
- 项目负责人(汽车租赁运营管理方向) 广州南菱汽车股份有限公司
- 汽车技术开发质量主管(科级) 武汉品致汽车技术有限公司
- DQE经理 广东省/深圳市
- 业务员 广东省/深圳市
- 业务经理 广东省/深圳市
- 电子工程师 广东省/深圳市
- 嵌入式/单片机软件工程师 广东省/深圳市
- 嵌入式软件工程师(ARM) 山东省/潍坊市
- 光学工程师 山东省/潍坊市
- 华东销售经理 江苏省/苏州市
- 高级采购 北京市/海淀区
- 海外销售工程师 北京市/海淀区
发表评论
请输入评论内容...
请输入评论/评论长度6~500个字
暂无评论
暂无评论