TMC2310DSP芯片在水下目标检测中的应用

　　DONE　　　 系统工作结束标志输出引脚

　　CMD0～CMD1 控制命令输入引脚

　　W0～W16　　双功能数据总线,用于输入窗函数、 滤波器系数及输出定标器的移位指数和最后一次溢出

　　AD0～AD9　 外部数据存储器地址总线

　　RG0～RG18　实部双向数据总线

　　IM0～IM18　虚部双向数据总线

　　1.4 配制寄存器

　　TMC2310片内有两个16bit的配制寄存器(CR1、CR2),用来对TMC2310进行编程设置,其主要用途如下:

　　CR1 用来设定芯片的处理功能、转换长度、输出格式及定标方式;

　　CR2 主要用来设定寻址方式和变换路数(1～64路).

　　2 电路设计

　　由于TMC2310是可编程的专用DSP器件,我们用一片TMS320C25 DSP器件与之配合,采用主从结构、并行处理方式,加上外围共享存储器阵列对等组成处理模块.TMS320C25除对TMC2310进行编程及控制外,还以并行运算处理的方式完成一些后续处理及辅助运算(如数据抽取、积分等).整个电路系统采用模块化设计,便于调试及扩展.信号处理模块原理框图如图2所示.

　　在图2中,TMC2310和TMS320C25之间设计了一个以乒乓方式工作的双口RAM阵列,其作用有四:(1)存放待处理的数据(实部数据放在REM块,虚部数据放在IMM块);(2)存放TMC2310所需的系数或参数(放在WDM块);(3)存放TMC2310的输出结果并作为TMC2310中间结果缓存;(4)构成TMS320C25的运算内存.为了便于构成系统及满足实时需要,用一片IDT7025双口RAM(8K×16)构成一个TMS320C25与外部共享的RAM区,以便实时地与外部进行数据交换和通讯.这个双口RAM区也以乒乓方式工作,以增强模块的宽容性.

　　电路的乒乓工作方式控制逻辑是由TMS320C25根据系统的节拍时序进行控制的.控制电路确保CAA12与CAB12互斥,CAL12与CAR12互斥.整个电路简单、紧凑、协调有序.由于采用了VLSI器件设计,电路设计大大简化,调试方便、功能强大、性能可靠、吞吐量大(完成1024点FFT的数据通过率为2.343M字/秒).

　　3 软件设计

　　TMS320C25的主要任务有:(1)根据功能需要对TMC2310进行编程设置及控制管理;(2)与TMC2310进行数据交换;(3)完成部分处理运算(如:抽样、积分、数值及参量计算等);(4)与系统进行通讯(如数据输入输出及功能、方式的设立等).我们将这些内容分成不同的子程序按模块进行设计,既便于调试又易于功能扩展.

　　软件主要由一个主程序与若干个子程序模块组成.主要的模块有:TMC2310的设置与控制;与外部的通讯;数据的输出、数据加载、系数加载及十几个运算子模块.由于篇幅有限,以下仅给出主程序流程框图(见图3).

　　将TMC2310应用于水下目标的检测与估计,具有速度快、功能强、可编程、易操作等特点.我们用其开发研制的信号处理模块,体积小、易扩展.组成的系统能在飞机、舰船等环境下可靠工作.几年来,经水池、湖及海上的多次试验和试用,证明其设计合理、应用成功,已投入小批量生产.此外还可用于雷达、通讯及虚拟仪器等许多领域,具有很好的应用前景.