基于PIC18LF6520的专用接口板设计

航计算机提供。另外，ADS1254E还需要2路时钟信号，即采样时钟信号和串行输出时钟信号，4片ADS1254E的时钟信号严格同步，均由导航计算机提供。详细的硬件结构图参见图4。

3.5 接口板与导航计算机的接口设计

接口板与导航计算机的接口比较多，主要接口有：与PIC18LF6520通讯的SPI总线，包括电源、地、仿真口、LED指示灯输入电压、PPS信号、A/D转换电路输入/出信号等相关I/O口，与外部设备通讯的扩展UART端口。

PIC18LF6520与导航计算机通过SPI总线通讯，利用PIC18LF6520的MSSP模块来实现。PIC18LF6520的MSSP模块可以工作在两种模式，即SPI模式和I2C模式，本设计中使用SPI工作模式，需要复用单片机的RC3、RC4、RC5和RF7管脚;导航计算机需要为模数转换电路中的AD芯片提供2路时钟信号、2路通道选择信号，并且接收4路数字串行输出信号;最后，导航计算机和接口板之间还留有2个UART扩展端口，为以后的系统升级提供了方便。硬件结构图参见图5，需要注意的是SEL0、SEL1是AD芯片的通道选择信号，4片AD芯片的通道选择信号相同，CLK、SCLK分别是AD芯片的采样时钟信号和串行数据输出时钟信号，4片AD的时钟同步。

4、软件设计

接口板的软件设计主要是对PIC18LF6520的编程，以实现导航计算机、GPS-OEM板、控制机构和主惯导之间的实时数据传输。软件设计分为主程序设计部分和中断服务子程序设计部分。主程序上电后执行参数的初始化和端口设置(SPI端口初始设置为主模式)，然后进入循环等待状态;中断服务子程序响应UART端口的中断请求，判断中断源，然后跳转到相应的服务程序，中断服务程序流程图参见图6。

如果是UART1端口的中断，则程序跳转到UART1的中断服务子程序中来。UART1端口负责接收上位机的指令，控制切换整个系统的工作模式，并且根据需要设定系统的参数。程序流程图参见图7。

如果是UART2端口的中断，则程序跳转到UART2的中断服务子程序中来。UART2端口主要是根据当前的工作模式，响应OEM板GPS数据的中断，实时采集OEM接收板串行输出的导航电文，同时完成电文的解码。具体执行流程图参见图8。

5、结论

本文所设计的接口板成功地解决了低成本MIMU/MR/GPS组合导航系统中具有不同接口的设备之间的数据通讯问题。对比市场上常见的一些接口卡，本接口板成本低、尺寸小(只有134mm×116mm)，功能集成度高，经过实际调试、使用，证明其性能可靠，功能强大，具有一定的通用性。

参考文献

[1]种秩萌 王 亮 韩崇昭 李峰. 基于DSP和FPGA的ARINC429机载总线接口板的硬件设计[J], 集成电路应用，2004,29(4):65-67

[2]NovAtel Company. SUPERSTAR II Firmware Reference Manual[EB/OL]. Publication No. OM-20000086,2005.06