基于ADIS16365的慣性傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　從圖5可以看出，一個(gè)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(gè)SPI傳輸包。傳輸包高字節(jié)包括1位的讀／寫(xiě)狀態(tài)位和7位寄存器地址信息，低字節(jié)為讀／寫(xiě)寄存器數(shù)據(jù)。ADIS16365的內(nèi)部寄存器為16位，拆分為2個(gè)8位，分為高低地址，因此讀／寫(xiě)操作都需要2個(gè)傳輸包。如果是寫(xiě)操作，則第一個(gè)傳輸包的高字節(jié)說(shuō)明寄存器的低8位地址，低字節(jié)為寫(xiě)入寄存器低8位的值，第二個(gè)傳輸包則相應(yīng)地寫(xiě)入寄存器的高8位；如果是讀操作，則第一個(gè)傳輸包的高字節(jié)說(shuō)明寄存器低8位地址，低字節(jié)無(wú)效，寄存器的值出現(xiàn)在第二個(gè)傳輸包。

　　ADIS16365擁有較為完善的數(shù)據(jù)處理方案，經(jīng)測(cè)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(xiě)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(zhǔn)和精確校準(zhǔn)與未校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的比較。

　　3.3 CAN總線節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

　　控制器區(qū)域網(wǎng)（CAN）總線屬于現(xiàn)場(chǎng)總線范疇，它是德國(guó)Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多測(cè)試與控制儀器的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用發(fā)展，CAN以其極高的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性而廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域。鑒于此，該系統(tǒng)采用CAN協(xié)議來(lái)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(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀和過(guò)載幀。其中數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌鳎h(yuǎn)程幀用于請(qǐng)求具有同一標(biāo)志符的數(shù)據(jù)幀。CAN協(xié)議沒(méi)有規(guī)定地址的概念，所有數(shù)據(jù)傳輸均基于報(bào)文標(biāo)識(shí)符，當(dāng)總線上出現(xiàn)一個(gè)報(bào)文時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)的CAN驗(yàn)收濾波器將該報(bào)文的標(biāo)識(shí)符與自身的驗(yàn)收代碼寄存器和驗(yàn)收屏蔽寄存器比較，來(lái)決定是否接收該報(bào)文。因此，該系統(tǒng)將慣性傳感器數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)為“GY-Rn”，其中n為接收端編號(hào)，對(duì)于擴(kuò)展幀的29位標(biāo)識(shí)符而言，除去前綴“GYR”24位外，最多可以有32個(gè)接收端，滿足一般系統(tǒng)需求。為使LM3S8962的CAN模塊能響應(yīng)所有數(shù)據(jù)請(qǐng)求，只需將驗(yàn)收屏蔽寄存器的后5位置1即可。當(dāng)接收端n需要數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送標(biāo)識(shí)符為“GYRn”的遠(yuǎn)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(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀完成通信。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　這里所設(shè)計(jì)的慣性系統(tǒng)主要采用MEMS器件ADIS16365，測(cè)量目標(biāo)的三種角速度。采用含CAN控制器的LM3S8962微控制器進(jìn)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(jiǎn)單、體積小，使用方便，具備較強(qiáng)的使用性。