基于DSP的數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)

　　濾波器遞推方程為:

　　其中, G(K)為卡爾曼增益矩陣

　　Q(K)、R(K)分別為狀態(tài)噪聲協(xié)方差矩陣和量測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣

　　2 基于TMS320C31的數(shù)據(jù)處理模塊的工作原理

　　2.1 多處理器工作模式下主機(jī)和TMS320C31數(shù)據(jù)通信的設(shè)計(jì)

　　數(shù)據(jù)處理模塊由雙口RAM IDT7134、TMS320C31(以下簡稱C31)、EEROM 28F010和高速RAM CY7C199組成,通過ISA總線和主計(jì)算機(jī)連接起來,構(gòu)成主從式多處理器工作模式,如圖1所示。主從式處理器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于處理器之間的數(shù)據(jù)交換,主從處理器間的數(shù)據(jù)交換主要有串行、并行、DMA及雙口RAM四種交換方式。本方案采用IDT公司的雙口RAM IDT7134實(shí)現(xiàn)主計(jì)算機(jī)和C31間的數(shù)據(jù)交換。IDT7134內(nèi)部含有4KB的存儲(chǔ)器資源,具有兩組地址、數(shù)據(jù)總線及讀寫控制線。主計(jì)算機(jī)和C31可同時(shí)對(duì)其進(jìn)行讀寫操作。在對(duì)其內(nèi)部同一存儲(chǔ)單元訪問時(shí),要考慮寫入和讀出數(shù)據(jù)的完整性。IDT7134沒有單獨(dú)的主從處理器訪問控制引腳,設(shè)計(jì)時(shí)需用軟件方式來保證主計(jì)算機(jī)和C31之間數(shù)據(jù)交換的正確性。本方案中采用了在IDT7134中設(shè)置輸入輸出semaphore的方案,即主計(jì)算機(jī)在將跟蹤雷達(dá)的測(cè)量數(shù)據(jù)寫入雙口RAM后,設(shè)置輸入semaphore,通知C31讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。C31進(jìn)行卡爾曼濾波后,將濾波結(jié)果寫入雙口RAM,設(shè)置輸出semaphore,通知主計(jì)算機(jī)讀取。雙口RAM的數(shù)據(jù)寬度為8位,C31數(shù)據(jù)總線寬度為32位。雙口RAM的數(shù)據(jù)總線和C31低8位數(shù)據(jù)總線相接。為了提高數(shù)據(jù)處理的精度,雙口RAM中的跟蹤數(shù)據(jù)和C31的濾波結(jié)果都以字(32位)為單位進(jìn)行存儲(chǔ),C31作卡爾曼濾波時(shí),首先按字節(jié)讀取跟蹤數(shù)據(jù),然后進(jìn)行移位,拼接成32位整形數(shù),再將整形數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù),進(jìn)行濾波運(yùn)算。輸出時(shí),則將浮點(diǎn)型的結(jié)果轉(zhuǎn)為整形數(shù),按字節(jié)寫入雙口RAM中。雙口RAM空間分配如圖2所示。