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ADSP2189M在船舶自动识别系统开发中的应用

2007.03.08阅读 2084

摘要:本文介绍了ADSP2189M芯片在AIS船舶自动识别系统开发中的应用。分析了ADSP2189M芯片的外部硬件连接和内部软件的设置,以及各种片上资源的应用,针对不同的通讯方式采用不同的连接模式控制工程网版权所有,并实现了IDMA方式与上位机完成启动和通讯。

关键词: ADSP2189M AIS系统;ITU-R M.1371协议

 

引言

AIS系统海上移动VHF波段采用TDMA技术交换数据的一种避碰系统,实际海事组织规定每条船只必须安装的设备之一,产品开发基于国际海事组织颁布的ITU-R M1371协议。在开发中采用ADSP2189M作为其数据处理平台,完成各种数据处理,转换,时隙的划分,网络登陆和维护等算法CONTROL ENGINEERING China版权所有,实现其大部分的主要功能。系统的模式如图1所示。 

由电台在161.975MHz162.025MHz的两个频点上接收GMSK信号,GMSK调制解调芯片把模拟数据转换成数字信号,数据流通过上位机完成对正确数据的判定,并且删去数据段的起始、填充和结束位,把数据通过并行口发往DSP,DSP完成对接收到数据的处理与分析,建立整个海域的时隙表,完成TDMA的网

络登陆、维护,把相关的数据再以不同格式发送到不同的串口输出,按照ITU-R M.1371协议,ITDMA(增量时分多址)方式接入网络,SOTDMA(自控时分多址)方式连续运行,从而达到整个网络的TDMA完整性。因此,信号处理单元在系统中处于重要的位置。

 

ADSP2189M在船舶自动识别系统开发中的应用如图

1  DSP与外部设备接口

ADSP2189M芯片

ADSP2189M芯片是一种定点DSP,其指令周期为13.3ns,运行速度可达75MIPS。处理器包括算术/逻辑单元(ALU),乘法/累加器(MAC)和桶状移位器。存储器采用哈佛结构,有48KPRAM32KDRAM。两个SPORT同步串口,一个定时器以及主机接口可以和主机处理器直接相连。DMA接口包括内部DMA接口(IDMA)和字节DMA接口(BDMA)

AIS系统中2189M的硬件设计

部分电路如图2所示。

•芯片外接33M的晶体,其内部自动倍频到66M

•一个同步串口SPORT与外部的MCU相连控制工程网版权所有,引脚要接上拉电阻;

•把SPORT1设置成第二种工作模式,并用软件把I/O口模拟UART,与MAX232芯片连接,数据送往简易显示;

•采用IDMA方式与MCU相连控制工程网版权所有16条并口线连接,启动模式设置为IDMA方式,其4MODEA~D设置分别为1010

•完成IDMA引导装载的步骤如下;

PWDEBRBRERSET四个调试引脚必须外接上拉电阻;

最后写PM(0X0000)的值,程序开始自动执行。

 

点击看原图

点击看原图

2 AIS系统的部分电路图

 

ADSP2189M在船舶自动识别系统开发中的应用如图

3 串口接收时序图

 

ADSP2189M在船舶自动识别系统开发中的应用如图

4 时隙划分图

ADSP2189M接口的软件设计

Sport0的设置

采用同步串口与MCU通讯 

DM(0X3FF6)—串口控制寄存器设置如表1所示。 

10~3:接收发送字,我们定义为16位字长,设置为11116~7:帧同步信号电平,为0,高电平有效。8~9:帧同步信号源,为1,内部产生帧同步信号。 

10~11:成帧方式,为1,第二成帧方式。12~13:帧同步,为0,发起通讯必须要帧同步信号,以后不再考虑帧同步信号。14:SCLK的产生方式,为1,内部产生串行时钟

DM(0X3FF5)—串口时钟分频系数寄存器dm(sclkdiv)

ADSP2189芯片中,采样率与分频数之间的关系如下式F(sclk)=f(clkout)/(sclkdiv+1)/2 

其中,F(sclk)表示运行时钟,F(clkout)表示外接晶振的输出时钟,sclkdiv表示分频数,即存储器应该赋予的值。

 

当控制寄存器设置好以后,串口接收时序如图3所示,接收到的数据放在接收缓存区,每接收完一组数据,写一次接收标志位,主程序定期检测标志位,当检测到标志位变化时,调用接收处理子程序。

 

Sport1timer的设置

由于DSP要输出数据到简易显示,通过UART口相连接CONTROL ENGINEERING China版权所有,因此把Sport1设置为第二种工作模式(如表2所示)

 

DM(0X3FFF)—系统控制寄存器(如表3所示)

 

3中,12SPORT0的使能CONTROL ENGINEERING China版权所有,设置为111SPORT1的使能CONTROL ENGINEERING China版权所有,设置为110SPOER1的功能选择,设置为0

 

I/O口模拟UART,以9600波特率

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