0弁言
SoC（System on Chip）因此嵌入式系统为核心，追求产品系统最大原谅的集成芯片。SoC固有的单芯片特色可极大提高系统性能，降落系统本钱、功耗以及重量和尺寸，随着电子技能的发展，SoC芯片被广泛运用在嵌入式打算机的设计之中。
弹载打算机［1，2］是导弹的核心部件，决定着导弹攻击任务的成败。系统哀求某型弹载打算机具备与火控系统合营完成发射流程掌握、采集惯性组合及舵机和导引头等部件信息进行制导律打算和对舵机系统进行闭环掌握等功能。对外交联接口类型包括GJB289A总线、RS422总线、离散量输入输出和仿照量输入输出等。针对对外交联接口种类多、仿照量采集精度哀求高和强实时性等特点，本文先容了一种以国产SoC芯片HKS6713为处理核心的弹载打算机设计方法，并对设计中的关键技能办理方法进行了重点阐述。
1系统架构
弹载打算机由硬件和软件两部分组成。个中硬件包括处理器模块、离散量模块、仿照量模块和电源模块等4部分。处理器模块用于实现掌握律打算、RS422异步串行接口通信、GJB289A总线接口通信等功能，采取SoC芯片+CPLD设计；离散量模块用于实现战斗部类型识别旗子暗记、开舱旗子暗记和供电指令等旗子暗记的采集；仿照量模块用于实现A/D转换及数据锁存、D/A转换等功能；电源模块为任务打算机其他模块和外部舵机伺服供电。软件包括初始化、仿照量输入采集和输出掌握、离散量输入采集和输出掌握、GJB289A总线收发掌握和RS422总线收发掌握等。弹载打算机系统架构组成见图1。
2硬件设计
2.1处理器模块设计
处理器模块用于进行制导律打算，实现GJB289A总线和RS422异步串行总线等功能，包括SoC芯片HKS6713处理器及其外围电路、电源转换电路、复位电路、存储器电路、RS232和RS422异步串行接口电路、GJB289A总线接口电路和板间互连总线接口等。
HKS6713是集成了DSP内核［3］、GJB289A协议处理器、429总线掌握器、CAN总线掌握器、多路UART掌握图1弹载打算机系统架构
器、64 KB双口存储器、多路中断掌握、舵机计数器、加速度计数器、里程计数器、开关量输入输出和ADC采集等功能的大规模SoC芯片，封装形式为CBGA601，事情温度为-55℃~+125℃。处理器模块利用了HKS6713芯片的DSP内核、GJB289A协议处理器、双口RAM以及多路UART掌握器等功能。HKS6713的内核与TI公司TMS320C6713兼容，包含程序存储器、数据存储器、直接存储器访问（DMA）、POWER-DOWN逻辑、外部的图2HKS6713功能构造图存储器接口（EMIF）、MCBSP、MCASP、主机接口、GPIO和TIMER等功能，系统输入时钟频率为40 MHz，在C6713的内部,经倍频后事情时钟最高频率为200 MHz。片内带有256 KB存储器，可作为程序和数据存储器利用，个中64 KB可作为高速CACHE利用，这种构造使得用户程序和数据的容量小于256 KB时，处理器无须频繁访问外部存储器，能够提高系统处理速率。HKS6713功能构造图见图2。
设计中，为SoC芯片配置了外部的Flash和SDRAM存储器，SoC芯片DSP内核与外部存储器通过EMIF总线直接连接， EMIF总线直接支持非同步存储器、SBSRAM和SDRAM等存储器类型无需外部专用掌握器，通过配置EMIF寄存器即可实现对这些存储器的支持。DSP内核有多个外部存储器空间［4］，每个空间均可独立配置，可支持不同类型存储器，并可通过寄存器设置读写旗子暗记的建立、选通、保持韶光，以适应各种速率的存储器。本设计中为SoC芯片配置了16 MB Flash芯片作为非易失落存储器，用以存储程序及下电后须要保留的数据信息，SoC芯片外部地址空间最多只能直接访问2 MB，因此采取GPIO旗子暗记作为Flash芯片的高位地址线，将Flash空间划分为8个页面，程序区与数据区存放在不同页面以提高存储安全性。考虑到DSP内核内部RAM空间较小（256 KB），有一部分还有可能须要划分为CACHE利用，为SoC芯片配置了16 MB SDRAM。
处理器模块利用SoC芯片HKS6713大大简化了电路的设计，仅需在HKS6713芯片外围增加相应的收发器、变压器等芯片，即可完成GJB289A总线、RS422总线接口的设计；通过EMIF总线与SDRAM存储器、Flash存储器完成数据交互功能。
2.2离散量模块设计
离散量模块包括离散量输入和离散量输出两部分，选用CPLD芯片作为模块的掌握器，卖力与处理器模块间的互联掌握，读取输入离散量的状态，确定输出离散量的状态。
为了防止与其他交联设备接口之间相互影响［5］，弹载打算机对离散量输入输出电路、RS422串口电路采纳了隔离保护设计。离散量输入输出电路的旗子暗记属于28 V电源系统，采取光耦隔离；RS422总线收发节点间对共模电压有限定哀求，须要进行共地处理，设计时采取五线制，利用隔离型DC/DC电源转换芯片输出为总线电平转换器供电，总线电平转换器与RS422总线上的其他节点共地，总线收发器与协议掌握之间利用光耦进行隔离，隔离总线通路对外部的滋扰。RS422串口保护电路设计见图3。
2.3仿照量模块设计
仿照量模块在处理器模块掌握下，采集来自舵机系统和压力传感器等的仿照量旗子暗记，输出仿照量掌握舵机舵面［6］。本设计中选用的A/D转换器利用大略、可靠性高，但存在满量程偏差较大（范例值±0.38%）的缺陷。为了提高A/D转换精度，确保系统性能，采取软件方法对A/D转换结果进行改动。
A/D转换芯片输入与输出的空想状态转换斜率为1，如图4实线所示，但由于增益偏差和偏移偏差的客不雅观存在，输入输呈现实转换斜率与1存在偏差，如图4中虚线所示。图4中斜率k可通过实际丈量的A/D转换结果打算得到，如式（1）：
k=(y1-y2)/20（1）
图4A/D转换结果改动事理示意调度后的结果由式（2）打算得到：
Ua=(Uts/k)-y0（2）
个中Ua为调度后的结果，Uts为实际丈量的A/D转换结果，k为A/D转换结果斜率，y0为输入为0时的偏差，即转换偏移。
因A/D芯片中各转换通路相互独立，因此转换斜率k值不相同，设计中将每一起的k值打算出后保存到Flash存储器中的指定位置，采集仿照量时由软件调用该路对应的转换斜率和偏移偏差y0，得到改动后的A/D转换结果。经实测，改动后A/D采集偏差范围由-50 mV~+50 mV缩小到-10 mV~+10 mV，精度得到大幅提高，知足系统设计哀求。
3软件设计
弹载打算机的软件用于实现对系统的掌握和自身的测试等功能［7］。包括采集载机火控系统、惯性组件、舵机和导引头的信息，进行制导率结算，发出掌握信息，完成对导弹翱翔姿态的掌握等。设计中针对运用程序代码量大的特点，将运用程序代码分为两类：一类是非韶光关键代码，如地面测试、流程掌握等函数代码，上电后搬移至SDRAM存储器中实行；另一类是韶光关键代码，如翱翔掌握周期任务等函数，上电后搬移至内部SRAM存储器中实行。办理了代码全部搬至内部SRAM存储器中空间不敷的问题和全搬至外部SDRAM存储器中速率不知足掌握周期哀求的问题。
4总结
本文先容了一种采取SoC芯片HKS6713作为处理器的弹载打算机，发挥了国产SoC芯片HKS6713功耗低、接口丰富和可靠性高的优点，知足了弹载打算机在性能、体积和处理性能等方面的哀求，简化了系统设计难度。根据该设计方案生产的弹载打算机已经随系统进行了各种试验，试验证明，弹载打算机能够有效完成弹上采集、掌握的打算任务。目前，弹载掌握系统运用广泛，文中设计的弹载打算机具有很高的通用性，能够以很低的本钱移植到其他类似的弹载掌握系统中。
参考文献
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［3］ 左清清，梁争争，范秀峰. 低本钱火箭弹弹载打算机的设计［J］. 电子技能，2015，44（1）：5759.
［4］ 许少尉，刘硕，景德胜. 基于TMS320C6713B的远程软件加载设计与实现［J］. 航空打算技能，2013，43（4）：122123.
［5］ 谭志宏，景德胜，缑丽敏. 基于DSP的高速AD采集系统设计与实现［J］. 电子技能，2014，42（4）：4144.
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［7］ 林盈盈,高红,张明珊,等.嵌入式二维码数据无线多点传输系统设计［J］.微型机与运用,2014,33(21):4850,53.
