光纤陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现

【摘要】： 光纤陀螺捷联惯性导航系统是当前船舶导航系统的一个重要的发展方向,为适应其微型化、高性能的要求,拓宽光纤陀螺捷联系统的应用领域,本文以此为背景,主要研究如何用数字处理芯片(DSP)和可编程逻辑阵列器件(FPGA)作为数字平台,实现光纤陀螺捷联系统硬件平台的硬件、软件设计。 首先,论文阐述了光纤陀螺捷联系统硬件平台的国内外发展现状,及研究的背景和意义,论述了光纤陀螺原理、特点,介绍了捷联惯性系统构成及光纤陀螺捷联惯导系统的组成。 其次,研究了光纤陀螺捷联系统硬件平台的需求,讨论了平台的硬件设计,绘制了原理图和PCB图。从DSP选型入手,分析了选择TMS320C6713B作为系统核心处理芯片相对于VC33带来的显著优势,给出了选择新型DSP芯片的理由,并介绍了DSP外围电路设计,给出了DSP相关软件的设计过程,在CCS编译环境下,分别介绍了各个功能模块的结构特点和编程实现,编程方式以C语言编程为主,结合汇编语言,编写了中断服务程序、系统自启动程序等。 然后,介绍了FPGA特点及相关外围电路设计,在ISE、ModelsimXE等软件环境下,给出了用FPGA实现相关模块的程序设计,包括液晶显示接口控制器、数据压缩和SD卡控制器等,实现了对系统的有效控制,良好的实现了硬件平台的功能。 最后,根据硬件平台的调试环境和技术要求,对硬件电路系统进行了调试验证,并给出了调试结果,结果符合硬件设计的要求,达到了预期的目标,满足光纤陀螺捷联惯导系统所要求的高精度、实时性和稳定性等要求。