基于DSP和单片机的双CPU导航计算机设计 (1).pdf

【基于DSP和单片机的双CPU导航计算机设计】 这篇文献主要探讨了现代导航技术中的一种创新设计，即采用双CPU架构的导航计算机，其中核心处理器是数字信号处理器（DSP），辅助处理器是单片机（MCU）。这种设计旨在满足微小型应用领域的导航系统需求，如战术导弹和智能炸药，这些领域需要小型化、低功耗和低成本的导航解决方案。 文章首先介绍了惯性及组合导航技术的发展，以及它们在微小型应用中的重要性。随着微惯性测量组件（MIMU）的出现，导航计算机的微型化成为了关键。目前，传统的惯性导航系统大多基于通用计算机，但其体积大、能耗高，不适合微小型应用。因此，作者提出了一种以DSP为核心的双CPU架构，旨在实现高效能、低成本和低功耗的导航计算机。 系统主要由三部分组成：数据采集、导航参数运算和数据输出。数据采集部分负责收集来自惯性传感器、GPS、磁航向仪等设备的信号和数据。运算部分则进行初始对准、误差补偿和卡尔曼滤波等复杂计算。数据输出部分则将处理后的导航参数传递出去。由于这些任务的复杂性和实时性要求，单个CPU难以兼顾所有功能，因此采用双CPU设计，DSP专注于算法处理，而单片机处理数据采集和系统控制，以提高系统效率。 硬件设计方面，文献详细描述了程控滤波电路和A/D转换电路的设计。程控滤波电路使用MAX 038波形发生器、MAX 291滤波器和D/A转换器F021，实现了截止频率可调的高阶低通滤波，以去除传感器输出信号中的噪声和干扰。A/D转换电路则选择了MAXIM公司的16位高速串行A/D芯片，其高速性能和灵活配置能满足系统的数据采集需求。同时，为了减少信号损失，还在A/D输入端增加了缓冲器，并使用多路开关实现模拟输入通道的切换。 这篇文献提供了一种基于DSP和单片机的双CPU导航计算机设计方案，解决了微型导航系统的需求，通过优化硬件设计，提升了系统的数据处理能力和抗干扰能力。这种设计方法对未来的微小型导航系统设计具有重要参考价值。