基于DSP和FPGA的红外信息数据处理系统

3控制信息处理模块的硬件设计

控制信息处理板由处理器、时钟及复位电路、存储器、数字脉冲计数与逻辑控制电路、模数转换A/D电路和指示灯电路组成。如图3所示。

控制信息处理板信号处理器采用TMS320F2812，由30 MHz晶体提供输入工作时钟，16位总线宽度，可访问128 kW的片上程序存储空间和64 kW的数据存储空间，具有三级外部中断。时钟电路采用外部晶振为F2812提供30 MHz的时钟输入，由内部PLL电路配置F2812工作时钟为120 MHz，外部总线工作时钟为60 MHz.复位电路由本板的LDO电源转换器输出，复位输入经CPLD的逻辑控制均产生控制信息处理板DSP的复位。控制信息处理板主要有以下存储器配置：F2812片内存储器包括：18 kW的SARAM、128 kB的Flash、4kB的Boot Rom.片外存储空间包括：512kB的SRAM、1 kB的飞控计算机双口存储空间、3路数字脉冲计数电路的数据寄存器及板上2片A/D转换器的数据端口地址等。

可编程逻辑CPLD电路完成控制信息处理板的3路数字脉冲计数、复位电路和译码逻辑等，译码逻辑由F2812的外部存储器片选信号和高位地址线一并通过逻辑译码产生访问A/D芯片及与飞控模块接口的片选信号。

CPLD实现对3路数字脉冲信号进行计数测频的原理是；将3路数字脉冲信号经CPLD测频电路对脉冲信号进行计数处理后，通过软件编程由F2812定时读取。

2片A/D转换器实现9路模拟量输入的模数转换，A/D电路见图4.系统输入9路差分交流模拟信号，这9路模拟信号需使用差分运放调整至0~+5 V，同时输入到A/D转换器，采样时钟由CPLD控制。



4软件功能设计

图像控制信息处理系统结构复杂、接口繁多。因篇幅限制，仅对验证其是否满足成像导引系统和目标信号处理系统指标要求的BIT测试方法作了简要介绍。A/D测试选用数字化FFT方法进行，Flash和RAM类的测试用读写比较片内空间数据完成判断，接口类测试通过硬件接口从外部输入模拟信号后运行软件对运算结果进行阈值判断实现，图像数据传输率测试通过EMIF总线与FPCA内部的同步双口RAM配置为主从式测试回路方法而实现。而BIT测试结果则通过RS422接口转RS232接口，连接PC机显示。测试结果显示直观，局部电路出现故障易于定位。

5结束语

文中针对弹载计算机红外图像信息处理的需求，以DSP（TMS320C6414）处理器+FPGA（XC2V2000-FG676）为核心开发了数据处理系统，进行了软硬件设计。经测试结果表明，该系统具有较强的处理能力，调试方便，在发生硬件故障时易于定位。