基于ADIS16365的慣性傳感系統(tǒng)設計

　　從圖5可以看出，一個SPI傳輸包有16位。由于LM3S8962是32位處理器，因此每次可以傳輸一個SPI傳輸包。傳輸包高字節(jié)包括1位的讀／寫狀態(tài)位和7位寄存器地址信息，低字節(jié)為讀／寫寄存器數(shù)據(jù)。ADIS16365的內(nèi)部寄存器為16位，拆分為2個8位，分為高低地址，因此讀／寫操作都需要2個傳輸包。如果是寫操作，則第一個傳輸包的高字節(jié)說明寄存器的低8位地址，低字節(jié)為寫入寄存器低8位的值，第二個傳輸包則相應地寫入寄存器的高8位；如果是讀操作，則第一個傳輸包的高字節(jié)說明寄存器低8位地址，低字節(jié)無效，寄存器的值出現(xiàn)在第二個傳輸包。

　　ADIS16365擁有較為完善的數(shù)據(jù)處理方案，經(jīng)測試，使用其內(nèi)部校正功能可以明顯改善系統(tǒng)性能。根據(jù)寫入GLOB_CMD寄存器命令的不同，可以采用不同的處理方法。表1和表2列出了內(nèi)部普通校準和精確校準與未校準數(shù)據(jù)的比較。

　　3.3 CAN總線節(jié)點設計

　　控制器區(qū)域網(wǎng)（CAN）總線屬于現(xiàn)場總線范疇，它是德國Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多測試與控制儀器的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。經(jīng)過多年的應用發(fā)展，CAN以其極高的可靠性、實時性和靈活性而廣泛應用在各種領域。鑒于此，該系統(tǒng)采用CAN協(xié)議來完成數(shù)據(jù)的交換。

　　CAN2.0B協(xié)議規(guī)定了4種幀類型：數(shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀和過載幀。其中數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌?，遠程幀用于請求具有同一標志符的數(shù)據(jù)幀。CAN協(xié)議沒有規(guī)定地址的概念，所有數(shù)據(jù)傳輸均基于報文標識符，當總線上出現(xiàn)一個報文時，所有節(jié)點的CAN驗收濾波器將該報文的標識符與自身的驗收代碼寄存器和驗收屏蔽寄存器比較，來決定是否接收該報文。因此，該系統(tǒng)將慣性傳感器數(shù)據(jù)標識為“GY-Rn”，其中n為接收端編號，對于擴展幀的29位標識符而言，除去前綴“GYR”24位外，最多可以有32個接收端，滿足一般系統(tǒng)需求。為使LM3S8962的CAN模塊能響應所有數(shù)據(jù)請求，只需將驗收屏蔽寄存器的后5位置1即可。當接收端n需要數(shù)據(jù)時，發(fā)送標識符為“GYRn”的遠程幀，LM3S896 2的CAN模塊在接收到之后從內(nèi)部FLASH中讀取數(shù)據(jù)，再回發(fā)相同標識符的數(shù)據(jù)幀完成通信。

　　4 結(jié)語

　　這里所設計的慣性系統(tǒng)主要采用MEMS器件ADIS16365，測量目標的三種角速度。采用含CAN控制器的LM3S8962微控制器進行控制，只需很少的外圍器件即獲得了優(yōu)異的性能。結(jié)構(gòu)簡單、體積小，使用方便，具備較強的使用性。