基于DSP的航空电子通信系统.doc

基于DSP的航空电子通信系统摘要：在当前的航空领域各种先进的现代化技术正在不断的被应用其中尤其是各种电子技术和数字技术的应用更是在很大程度上提升了航空智能系统的建设水平。例如在航空电子通信系统中数字信号处理（DSP）技术就发挥了非常大的作用为航空电子系统的稳定运行提供了良好的通信通道。现文章就在基于数字信号处理技术的基础上对航空电子通信系统的设计进行研究分析。文章主要是从系统的总体设计、硬件设计和软件设计三方面入手进行研究并对其调试方法进行了简要分析以供参考。关键词：DSP；航空电子通信系统；功能；软件设计1基于DSP的航空电子通信系统总体设计对于航空电子通信系统设计来讲至少要经过三个基本步骤即硬件设计、软件设计和调试。其中硬件作为系统的物理载体是系统实现的基础条件若硬件设计不当则就是软件设计的再优秀也无法充分发挥系统的功能作用。而软件则是系统的“大脑”是控制系统的主要程序所有的硬件都要接受软件的指令来完成动作充分配合软件。软件除了可以控制硬件动作以外还能够帮助硬件更好的适应各种环境。在硬件和软件均设计完成后就要进行调试以确保软硬件能够正常顺利的运行。当然为了能够使系统的结构更加简单、系统运行更加可靠调试方法更加简便我们可以在设计中将上述三种设计步骤融为一体统筹兼顾的进行综合设计。2系统的硬件设计2.1DSP控制模块硬件设计DSP控制模块主要由DSP芯片和周围功能单元组成。DSP芯片选用低功耗、功能强大的TMS320系列的TMS320LF2407A（以下简称LF2407）配合周围的功能单元实现控制机载总线数据通信、存储及处理的子系统其结构框图如图1所示。图1DSP控制模块原理图2.2上位机与下位机之间通信模块设计采用双口RAM技术实现双CPU之间的通信可以使两个CPU通过共享存储器交换数据两个CPU如同使用自己的存储器一样访问共享存储器。2.3ARINC429总线通信模块设计ARINC429总线收发模块在设计中由接收器和发送器构成。主要完成如下功能：完成两路ARINC429接收数据的串并转换完成一路ARINC429发送数据的并串转换；支持中断方式、查询方式接收、发送数据。2.4LONWORKS数据通信模块设计在LONWORKS通信模块的设计中我们以FT3150智能收发器为主控制器完成各采集模块数据采集的同步以及接收传送采集数据等功能。为了结合更为广泛的应用还增加了LONWORKS通信模块与PC机的串行接口如此一来LONWORKS通信模块可以很方便地把采集到的数据直接发送到上位机中外部接口硬件连接如图2所示。图2FT3150外部接口硬件连接图3系统的软件设计3.1设计要求在完成硬件设计之后就可以航空电子通信系统的软件进行设计。在此过程中应当注意必须要保证系统软件可以具有实时性、可靠性与可维护性等基本特点。首先基于DSP的航空电子通信系统应该能具备较好的实时性。也就是说系统的微处理器应该在较短的时间内快速完成一系列的软件处理工作例如当接收到反馈信号后系统应该迅速的对信号进行采样计算并进行逻辑判断和分析然后输出正确的控制信号完成正确的动作。若在此过程中系统出现了延迟现象那么将会严重影响系统的整体运行效率。尤其是在系统可能出现故障时若发出的警报较为迟缓那么势必会失去最佳的处理机会造成严重的后果。其次基于DSP的航空电子通信系统应该具备较强的可靠性这是系统运行的基本要求。这主要是针对系统发生故障时而言的若系统出现了异常情况必须要有一定的应对策略来避免因系统故障和操作错误而带来的问题发生。例如硬件或软件受外界干扰后出现错误操作时应该有一定的自动应对措施降低系统故障带来的损失。最后基于DSP的航空电子通信系统应当是可维护的。由于航空电子设备都是较为精密的设备其结构和功能作用决定了其对通信系统所提出的要求是很高的在此情况下很难通过一次设计使软件系统达到完善。所以需要进行不断的调整、改进这就要求系统应该具备可维护的能力要能够承受系统的反复调试与修改以便于促进系统的优化。3.2软件的模块划分在航空电子通信系统的软件设计中主要需要设计两部分内容分别是上位机软件设计与下位机软件设计。其中前者主要是为了能够实现对各种相关数据的有效管理并实现系统的智能纠错。而后者则是主要包含了主程序与数据总线通信子程序是上位机软件的执行软件。在本系统的数据发送和接收中均带有一定的自检测功能。具体的设计方法是采用模块化设计方法。其中主模块可以划分为四个子模块分别为系统的初始化模块、通讯模块、控制模块和数据处理模块。4系统的调试方法设计为了确保航空电子通信系统能够安全顺利的运行还需要对其硬件和软件进行调试。而由于D