基于DSP的GPS定位解算算法研究與實(shí)現(xiàn)
作者：
時(shí)間：2012-03-14
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
收藏
加入技術(shù)交流群
掃碼加入
和技術(shù)大咖面對(duì)面交流
海量資料庫(kù)查詢(xún)
以下簡(jiǎn)要說(shuō)明DSP的工作流程：
(1)DSP系統(tǒng)初始化，等待外部中斷；
(2)中斷到來(lái)，由外部中斷4得到時(shí)間觀測(cè)量，由外部中斷5得到導(dǎo)航電文；
(3)對(duì)時(shí)間觀測(cè)量和導(dǎo)航電文進(jìn)行拼接組合，由時(shí)間觀測(cè)量得到偽距信息，由導(dǎo)航電文計(jì)算衛(wèi)星發(fā)射時(shí)刻的位置，其中包括觀測(cè)衛(wèi)星在WGS-84坐標(biāo)系下的三維位置、仰角和方位角等；
(4)根據(jù)觀測(cè)衛(wèi)星的星歷對(duì)偽距進(jìn)行修正，并進(jìn)行電離層和對(duì)流層校正等；
(5)根據(jù)定位原理，計(jì)算出用戶的三維位置，校正本地時(shí)間，并將三維位置轉(zhuǎn)換成所需要的坐標(biāo)格式；
(6)通過(guò)McBSP串口輸出定位結(jié)果，并對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行記錄。
2．1 中斷
中斷是DSP系統(tǒng)的基本功能。一般而言，中斷表明一個(gè)特別事件的開(kāi)始或結(jié)束。一個(gè)DSP系統(tǒng)需要與多個(gè)事件打交道，這些事件可能是內(nèi)部的，也可能是外部的，而這些事件發(fā)生的時(shí)間是不確定的，也就是這些事件可能是異步的。異步事件的發(fā)生具有時(shí)間上的不確定性，一旦異步事件發(fā)生，就要求DSP能夠隨之做出相應(yīng)的反應(yīng)和處理。中斷就可以提供這樣的一種機(jī)制，一旦異步事件發(fā)生，DP立即暫停CPU當(dāng)前的處理任務(wù)，按預(yù)先的安排對(duì)該事件進(jìn)行處理，處理完畢后，CPU再繼續(xù)原來(lái)的任務(wù)。中斷可以由外部設(shè)備產(chǎn)生，也可以由DSP內(nèi)部產(chǎn)生。由硬件或軟件驅(qū)動(dòng)的中斷信號(hào)可使DSP中止當(dāng)前程序并執(zhí)行另一個(gè)程序，該程序稱(chēng)為中斷服務(wù)程序。
TMS320C6713的中斷處理過(guò)程分為三個(gè)階段：
(1)中斷請(qǐng)求。當(dāng)有中斷請(qǐng)求時(shí)，DSP將IFR寄存器的相應(yīng)位置1。
(2)中斷確認(rèn)。對(duì)于軟件中斷和不可屏蔽中斷，CPU是立即響應(yīng)的；對(duì)于可屏蔽中斷，要滿足下列條件才能響應(yīng)：CSR寄存器的GIE位為0，IER寄存器的NMIE位為1，IER寄存器的相應(yīng)位為1，優(yōu)先級(jí)最高。
(3)中斷處理。保護(hù)特定的寄存器，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，完成后恢復(fù)寄存器。
如圖2所示，在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，使用了外部中斷4和外部中斷5。每當(dāng)DSP接收到中斷請(qǐng)求，立即暫停CPU當(dāng)前的處理任務(wù)，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，處理完畢后，CPU再繼續(xù)原來(lái)的任務(wù)。由外部中斷4得到時(shí)間觀測(cè)量，由外部中斷5得到導(dǎo)航電文。DSP提供的中斷是以中斷向量表的形式出現(xiàn)的，該系統(tǒng)的部分中斷向量表如下：
2．2 EMIF接口
EMIF是外部存儲(chǔ)器與TMS320C6713片內(nèi)單元間的接口。CPU訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)一般通過(guò)EMIF接口，DSP的EMIF具有很強(qiáng)的接口能力。TMS320～C6713的EMIF接口有20根地址總線，32位數(shù)據(jù)總線，4個(gè)片選信號(hào)和多種控制信號(hào)，能夠支持多種不同類(lèi)型的外部存儲(chǔ)器件。其中，每個(gè)片選空間是相對(duì)獨(dú)立的，各自占用一段地址，能夠適應(yīng)不同速率的存儲(chǔ)器件。
如圖2所示，圖中ED[31：0]表示數(shù)據(jù)總線，EA[21：2]表示地址總線，CE[3：0]為片選信號(hào)，AOE為輸出使能信號(hào)，ARE為讀使能信號(hào)，AWE為寫(xiě)使能信號(hào)。通過(guò)控制信號(hào)、數(shù)據(jù)總線和地址總線的配合使用，就可以完成DSP與外部存儲(chǔ)器件的數(shù)據(jù)交換。
圖3所示為T(mén)MS320C6713EMIF接口的讀時(shí)序。圖中讀的建立需要兩個(gè)時(shí)鐘周期，之后每個(gè)觸發(fā)需要兩個(gè)時(shí)鐘周期，在AlRE的下降沿，F(xiàn)PGA將時(shí)間觀測(cè)量和導(dǎo)航電文放在數(shù)據(jù)總線上，在ARE的上升沿，也就是數(shù)據(jù)保持的中間時(shí)刻，DSP讀取數(shù)據(jù)，這樣就完成了FPGA與DSP的數(shù)據(jù)交換。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/149435.htm
在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，時(shí)間觀測(cè)量的幀格式如圖4所示，導(dǎo)航電文的幀格式如圖5所示，DSP由EMIF接口接收到時(shí)間觀測(cè)量和導(dǎo)航電文之后，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)的拼接組合，由時(shí)間觀測(cè)量得到偽距，由導(dǎo)航電文計(jì)算出衛(wèi)星發(fā)射時(shí)刻的位置。
評(píng)論