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          基于AIS系統中2189M的硬件設計

          ? 2018年09月17日 14:44 ? 次閱讀

          AIS系統是海上移動VHF波段采用TDMA技術交換數據的一種避碰系統,是國際海事組織規定每條船只必須安裝的設備之一,產品開發基于國際海事組織頒布的ITU-R M1371協議。在開發中采用ADSP2189M作為其數據處理平臺,完成各種數據處理,轉換,時隙的劃分,網絡登陸和維護等算法,實現其大部分的主要功能。系統的模式如圖1所示。

          由電臺在161.975MHz和162.025MHz的兩個頻點上接收GMSK信號,經GMSK調制解調芯片把模擬數據轉換成數字信號,數據流通過上位機完成對正確數據的判定,并且刪去數據段的起始、填充和結束位,把數據通過并行口發往DSP,DSP完成對接收到數據的處理與分析,建立整個海域的時隙表,完成TDMA的網絡登陸、維護,把相關的數據再以不同格式發送到不同的串口輸出,按照ITU-R M.1371協議,以ITDMA(增量時分多址)方式接入網絡,以SOTDMA(自控時分多址)方式連續運行,從而達到整個網絡的TDMA完整性。因此,信號處理單元在系統中處于重要的位置。

          基于AIS系統中2189M的硬件設計

          圖1 DSP與外部設備接口

          ADSP2189M芯片

          ADSP2189M芯片是一種定點DSP,其指令周期為13.3ns,運行速度可達75MIPS。處理器包括算術/邏輯單元(ALU),乘法/累加器(MAC)和桶狀移位器。存儲器采用哈佛結構,有48K的PRAM和32K的DRAM。兩個SPORT同步串口,一個定時器以及主機接口可以和主機處理器直接相連。DMA接口包括內部DMA接口(IDMA)和字節DMA接口(BDMA)。

          AIS系統中2189M的硬件設計

          部分電路如圖2所示。

          ·芯片外接33M的晶體,其內部自動倍頻到66M;

          ·一個同步串口SPORT與外部的MCU相連,引腳要接上拉電阻;

          ·把SPORT1設置成第二種工作模式,并用軟件把I/O口模擬UART,與MAX232芯片連接,數據送往簡易顯示;

          ·采用IDMA方式與MCU相連,16條并口線連接,啟動模式設置為IDMA方式,其4個MODEA~D設置分別為1,0,1,0;

          ·完成IDMA引導裝載的步驟如下;

          PWD、EBR、BR、ERSET四個調試引腳必須外接上拉電阻;

          最后寫PM(0X0000)的值,程序開始自動執行。

          基于AIS系統中2189M的硬件設計

          圖2 AIS系統的部分電路圖

          基于AIS系統中2189M的硬件設計

          圖3 串口接收時序圖

          基于AIS系統中2189M的硬件設計

          圖4 時隙劃分圖

          ADSP2189M接口的軟件設計

          Sport0的設置

          采用同步串口與MCU通訊

          DM(0X3FF6)—串口控制寄存器設置如表1所示。

          表1中0~3:接收發送字長,我們定義為16位字長,設置為1111。6~7:幀同步信號電平,為0,高電平有效。8~9:幀同步信號源,為1,內部產生幀同步信號。

          10~11:成幀方式,為1,第二成幀方式。12~13:幀同步,為0,發起通訊必須要幀同步信號,以后不再考慮幀同步信號。14:SCLK的產生方式,為1,內部產生串行時鐘

          DM(0X3FF5)—串口時鐘分頻系數寄存器dm(sclkdiv)

          在ADSP2189芯片中,采樣率與分頻數之間的關系如下式F(sclk)=f(clkout)/(sclkdiv+1)/2

          其中,F(sclk)表示運行時鐘,F(clkout)表示外接晶振的輸出時鐘,sclkdiv表示分頻數,即存儲器應該賦予的值。

          當控制寄存器設置好以后,串口接收時序如圖3所示,接收到的數據放在接收緩存區,每接收完一組數據,寫一次接收標志位,主程序定期檢測標志位,當檢測到標志位變化時,調用接收處理子程序。

          Sport1和timer的設置

          由于DSP要輸出數據到簡易顯示,通過UART口相連接,因此把Sport1設置為第二種工作模式(如表2所示)。

          DM(0X3FFF)—系統控制寄存器(如表3所示)。

          表3中,12:SPORT0的使能,設置為1。11:SPORT1的使能,設置為1。10:SPOER1的功能選擇,設置為0。

          用I/O口模擬UART,以9600波特率采樣,內部定時中斷產生速率為3×9600,在一個電平跳變中產生3次采樣,取中間的采樣值有效。

          DM(0X3FFD)—定時周期寄存器

          DM(0X3FFC)—定時計數寄存器

          外接33M晶體,寄存器存放的數值為:

          period=frequence×2/(3×9600)-1=2314

          芯片以28800波特率產生中斷,每次中斷程序檢測UART的標志位,當標志位有變化時,每3次中斷設置一次I/O的輸出,直到發送數據結束。

          部分代碼設置如下:

          ax0 = 2314;    //定時器設置

          dm(0x3ffc) = ax0;

          dm(0x3ffd) = ax0;

          ax0 = 0;

          dm(0x3ffb) = ax0;  //控制寄存器的設置

          ax0 = b#0001100000000000;

          ax0=b#0111111000001111;

          dm(0x3ff6)=ax0;  //sport0設置

          ax0=0x001f;

          dm(0x3ff5)=ax0;  //SCLKDIV0

          mstat = 0x10;  // 乘法器設置

          ifc=b#0000000001100001;  imask=b#0000100001;  //中斷開啟

          ena TImer;

          //開啟定時

          主體軟件流程

          系統采用自主式時分復用,把時間分成周期性的幀,每一幀再分割成若干時隙(無論幀或時隙都是互不重疊的),每個時隙就是一個通信信道,分配給一個用戶。系統根據一定的時隙分配原則,使各個移動臺在每幀內只能按指定的時隙向對方發射信號(突發信號),在滿足定時和同步的條件下,基站可以在各時隙中接收到各移動臺的信號而互不干擾。

          在寄存器中劃分兩個信道的空間作為海域的時隙表,如圖4所示。

          網絡登陸采用概率持續算法(當發現一個候選時間段時,臺站在0到100之間隨機選取一個概率值LME.RTP1,該值與一個0到10的概率LME.RTP2比較,如果LME.RTP1小于或等于LME.RTP2,則選擇這個時間段,反之,LME.RTP2加上一個概率增量與下一個候選時間段比較)。在2250個時間段上隨機選擇一個空閑時隙作為網絡的接入點,然后以ITDMA方式接入。這種方式是一種先報告先占用的形式,在當前發射的數據中指明下一個需要發送數據的時隙號,從而達到預先通知其它臺站自身所占用的時隙號,確定在60秒中需要占用的空間。在以后的連續階段,移動臺以SOTDMA方式完成網絡的維護和時隙的重新劃分。由于協議規定的數據格式中最大只能預知到7分鐘的占用情況,所以每隔7分鐘,需要在一定范圍內重新選擇一個新的空閑時隙發送,以次類推,一直以這種連續的狀態運行下去。

          當速度發生改變的時候,系統重新以ITDMA的方式完成新的速率下的網絡登陸。

          結語

          本文提出的設計方案,充分利用了DSP的高性能數據處理功能和嵌入式操作系統的實時穩定的特點,采用時分復用的算法,進行一個海域內的網絡劃分和聯接功能。這種DSP信號處理與嵌入式操作系統相結合的模式,可以廣泛應用于通訊領域,具有廣泛的應用前景。

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          榮耀V9Play,采用3GB+32GB機身存儲組...

          榮耀Play搭載海思Kirin 970處理器和4...

          榮耀Play的屏幕觀感不錯,采用了一塊6.3英寸英寸的顯示屏,分辨率為2340×1080像素,色彩表...

          發表于 2018-09-13 16:08 ? 121次閱讀
          榮耀Play搭載海思Kirin 970處理器和4...

          高通新智能手表專用處理器將給智能手表帶來什么

          早在今年 Google I/O 時就被提到的全新高通手表芯片,在經過了幾輪預告后,現在終于如約推出了...

          發表于 2018-09-12 16:51 ? 102次閱讀
          高通新智能手表專用處理器將給智能手表帶來什么

          蘋果新Watch最新消息 或將搭載64位處理器

          目前基本可以確定的是,9月13日凌晨1點的這場新品發布會上,蘋果除了推出三款新iPhone外,還有一...

          發表于 2018-09-12 15:32 ? 78次閱讀
          蘋果新Watch最新消息 或將搭載64位處理器

          MCU生態短板,亟待多端突破

          微控制器(MCU),國人更喜歡稱為單片機,是今天電子產品的心臟,被廣泛地應用到消費和工業電子產品中。

          發表于 2018-09-12 10:37 ? 661次閱讀
          MCU生態短板,亟待多端突破

          英特爾請臺積電代工部分個人電腦處理器

          據臺灣電子時報網站9月10日引述行業消息人士稱,英特爾公司內部的半導體生產線在14納米芯片生產方面出...

          發表于 2018-09-12 10:23 ? 512次閱讀
          英特爾請臺積電代工部分個人電腦處理器

          各大巨頭角逐量子計算,誰將贏得勝利?

          相比于世界上現有的計算機,量子計算機能夠以更快的速度解決極其復雜的計算問題。但目前還沒有就開發量子計...

          發表于 2018-09-12 09:28 ? 305次閱讀
          各大巨頭角逐量子計算,誰將贏得勝利?

          該如何提升手機續航呢?

          應用智能省電。針對不同應用設置不同后臺配置方案,常用應用可設置為“智能限制”或“無限制”,外賣、打...

          發表于 2018-09-11 15:24 ? 262次閱讀
          該如何提升手機續航呢?

          怎么叫都很拗口的6.5寸iPhone,推測價格6...

          不過,上周另一種的說法則認為,“Plus”的命名方式將會被蘋果拋棄。因此,又開始又其他分析稱,蘋果可...

          發表于 2018-09-11 14:15 ? 878次閱讀
          怎么叫都很拗口的6.5寸iPhone,推測價格6...

          華為多款手機成績從3D Mark消失

          3D Mark用Google Play提供的公共版、和手機制造商無法獲取的內部版分別測試了P20 P...

          發表于 2018-09-11 10:35 ? 541次閱讀
          華為多款手機成績從3D Mark消失

          速龍200GE成Zen架構處理器中第一款無加速又...

          上周,AMD發布了首款雙核Zen架構處理器速龍200GE,劍指Intel奔騰G4560。

          發表于 2018-09-11 09:55 ? 111次閱讀
          速龍200GE成Zen架構處理器中第一款無加速又...

          Intel14nm產品供貨不足 或考慮將部分訂單...

          日前,宏碁、仁寶均出面表示,Intel的14nm產品供貨不足,對其市場策略、供應鏈管理提出考驗。

          發表于 2018-09-11 09:51 ? 76次閱讀
          Intel14nm產品供貨不足 或考慮將部分訂單...

          智能手表不用怕沒電了,高通發布驍龍3100智能手...

          9月11日早間消息,高通宣布推出驍龍3100可穿戴平臺,這是面向新一代智能手表的移動芯片。 規格方面...

          發表于 2018-09-11 09:34 ? 1160次閱讀
          智能手表不用怕沒電了,高通發布驍龍3100智能手...

          ucos-II移植到51單片機的解決辦法

          μC/OS-II由Micrium公司提供,是一個可移植、可固化的、可裁剪的、占先式多任務實時內核,它...

          發表于 2018-09-11 09:30 ? 898次閱讀
          ucos-II移植到51單片機的解決辦法

          高通年底發Wear3100處理器 智能手表或迎新...

          距高通公司上次發布Snapdragon Wear 2100智能手表芯片已有兩年半的時間了,而自此之后...

          發表于 2018-09-11 09:13 ? 77次閱讀
          高通年底發Wear3100處理器 智能手表或迎新...

          AMD宣布新增四款二代Ryzen處理器

          9月11日早間消息,AMD宣布為第二代Ryzen處理器家族新增四款產品,分別是Ryzen 5 250...

          發表于 2018-09-11 09:09 ? 78次閱讀
          AMD宣布新增四款二代Ryzen處理器

          什么是MCU,主控MCU和觸控IC之間有何區別?

          觸摸ic觸摸在此特指單點或多點觸控技術; IC,即集成電路,是半導體元件產品的統稱。包括:1.集成電...

          發表于 2018-09-10 16:36 ? 180次閱讀
          什么是MCU,主控MCU和觸控IC之間有何區別?

          如何將MCU部分函數運行于RAM中?

          MCU(如: 基于Cortex V6M 的Cortex M0+ 等) Code 通常運行在內嵌Fla...

          發表于 2018-09-10 16:19 ? 185次閱讀
          如何將MCU部分函數運行于RAM中?

          AMD2800X被曝將是10核20線程 跑分堪比...

          AMD今年4月份發布了二代銳龍2000系列處理器,架構升級到了Zen+,制程工藝升級到了12nm L...

          發表于 2018-09-10 15:03 ? 168次閱讀
          AMD2800X被曝將是10核20線程 跑分堪比...

          華虹半導體上半年營收8588萬美元,同比增加25...

          華虹半導體2018上半年凈利潤8588.8萬美元同比增加25.5%華虹半導體 發布2108年第二季度...

          發表于 2018-09-10 14:26 ? 507次閱讀
          華虹半導體上半年營收8588萬美元,同比增加25...

          大咖解讀:MCU在無線傳感網節點上的應用

          無線傳感網節點上的核心部分為無線傳輸模塊,用電池的場合對MCU 功耗會較高,航順HK32系列MCU功...

          發表于 2018-09-10 12:24 ? 0次閱讀
          大咖解讀:MCU在無線傳感網節點上的應用

          人機界面10大常識詳解

          人機界面常識是對初學者來說是首要了解的知識,產品由硬件和軟件兩部分組成,硬件部分包括處理器、顯示單元...

          發表于 2018-09-10 10:36 ? 326次閱讀
          人機界面10大常識詳解

          ARM學習出現的問題與解決方法

          它盡量完整地記錄了我從開始不懂ARM,到最終完成AT91SAM7S64各種外圍實驗的各個環節及整個過...

          發表于 2018-09-09 09:48 ? 135次閱讀
          ARM學習出現的問題與解決方法

          汽車芯片能力再提升,四維圖新MCU芯片預計年底進...

          據報道,四維圖新在互動平臺上透露,其MCU芯片研發進度正常,目前已進入產品化設計階段,預計2018年...

          發表于 2018-09-08 09:46 ? 990次閱讀
          汽車芯片能力再提升,四維圖新MCU芯片預計年底進...

          根據需要在兩個量子位之間放置“遠距傳送”的量子門

          這一體系結構中的模塊彼此之間處于自然隔離狀態,從而簡化了通過大型系統帶來的不必要的交互過程。研究人員...

          發表于 2018-09-08 08:57 ? 287次閱讀
          根據需要在兩個量子位之間放置“遠距傳送”的量子門

          基于MCU52單片機在無線傳感器網絡演示系統中的...

          無線傳感器網絡能夠實時監測、感知和采集網絡分布區域內的各種環境或監測對象的信息,并對這些信息進行處理...

          發表于 2018-09-07 15:25 ? 109次閱讀
          基于MCU52單片機在無線傳感器網絡演示系統中的...

          MicrochipSAML10和SAML11MC...

          SAM L10在業界同類MCU中功耗最低,可讓用戶免受低能效 MCU 電源的限制進行安全應用開發。其...

          發表于 2018-09-06 17:19 ? 401次閱讀
          MicrochipSAML10和SAML11MC...

          如何將MCU中部分函數運行于RAM中

          MCU(如: 基于Cortex V6M 的Cortex M0+ 等) Code 通常運行在內嵌Fla...

          發表于 2018-09-06 17:13 ? 119次閱讀
          如何將MCU中部分函數運行于RAM中

          基于觸控IC和觸控MCU應用設計,對比二者的不同

          觸摸ic觸摸在此特指單點或多點觸控技術; IC,即集成電路,是半導體元件產品的統稱。包括:1.集成電...

          發表于 2018-09-06 17:07 ? 74次閱讀
          基于觸控IC和觸控MCU應用設計,對比二者的不同

          MCU未來市場前景看好,國產MCU需多端突破

          2017年MCU市場十分活躍,市場增長很快,尤其是消費電子市場。據市場研究機構IHS數據,2017年...

          發表于 2018-09-06 17:00 ? 462次閱讀
          MCU未來市場前景看好,國產MCU需多端突破

          魅藍新機入網,搭載后置雙攝和高分辨率

          早前魅族旗下一款型號為M816Q的新機通過3C認證,充電功率為6W,此后又一款型號為M813Q的手機...

          發表于 2018-09-06 16:46 ? 410次閱讀
          魅藍新機入網,搭載后置雙攝和高分辨率

          物聯網在應用上對于傳感器的需求非常之高

          ST亞太區模擬、MEMS與傳感組件產品營銷經理陳建成指出,在物聯網應用中,準確度將會特別重要。這是因...

          發表于 2018-09-06 16:38 ? 73次閱讀
          物聯網在應用上對于傳感器的需求非常之高

          人工智能給MCU帶來新機遇,先進工藝或阻礙其發展

          Arm嵌入式與汽車事業部市場營銷高級總監Rhonda Dirvin日前接受了《電子工程專輯》的采訪,...

          發表于 2018-09-06 15:14 ? 823次閱讀
          人工智能給MCU帶來新機遇,先進工藝或阻礙其發展

          CC3200MOD SimpleLink Wi-...

          使用業界首款可編程FCC,IC,CE和Wi-Fi認證無線微控制器(MCU)模塊,內置Wi-Fi,開始您的設計連接。 SimpleLink CC3200MOD專為物聯網(IoT)而創建,是一個集成了ARM Cortex-M4 MCU的無線MCU模塊,允許客戶使用單個設備開發整個應用程序。憑借片上Wi-Fi,互聯網和強大的安全協議,無需先前的Wi-Fi體驗即可加快開發速度。 CC3200MOD將所有必需的系統級硬件組件(包括時鐘,SPI閃存,RF開關和無源元件)集成到LGA封裝中,以便于組裝和低成本PCB設計。 CC3200MOD作為完整的平臺解決方案提供,包括軟件,樣本應用,工具,用戶和編程指南,參考設計以及TI E2E支持社區。 應用MCU子系統包含行業標準的ARM Cortex- M4內核以80 MHz運行。 該器件包括各種外設,包括快速并行相機接口,I2S,SD /MMC,UART,SPI,I2C和四通道ADC。 CC3200系列包括用于代碼和數據的靈活嵌入式RAM;帶外部串行閃存引導程序和外設驅動程序的ROM;用于Wi-Fi網絡處理器服務包,Wi-Fi證書和憑證的SPI閃存。 Wi-Fi網絡處理器子系統具有Wi-Fi片上網絡,并包含一個附加功能專用的ARM...

          發表于 2018-08-20 17:53 ? 38次閱讀
          CC3200MOD SimpleLink Wi-...
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