基于AT91RM9200的導航計算機設計

摘要：介紹了一種基于AT91RM9200的導航計算機設計方案。該導航計算機可接收來自多路輸入數據接口的數據，并通過雙口ROM送至DSP進行解算處理，最后將結果由輸出數據接口控制輸出。
關鍵詞：AT9lRM9200；導航計算機；雙口ROM；

O 引言
為了保證飛機按照準確的航線飛行，對各種數據進行實時、精確的處理便顯得極為重要。本文提出了一種導航計算機的設計方案。導航計算機是導航組合件的組成部件，可用于接收來自多路輸人數據接口的數據，并通過雙口ROM送至DSP進行解算處理，最后將結果由輸出數據接口控制輸出。

1 硬件系統組成
導航計算機的核心器件是Atmel公司的AT91RM9200，該處理器具有豐富的系統與應用外設及標準的接口，能夠滿足導航計算機的接口要求。其快速的中斷處理性能可以保證導航計算機多個輸入輸出接口的速率。而可編程邏輯器件則可采用Altera公司的CycloneII系列的芯片EP2C8Q208C6，它的主要功能是實現系統時鐘分配、數據總線擴展以及外部數據接口的擴展。圖1所示是其導航計算機的系統組成。

1．1 控制處理器模塊
為了保證導航計算機的所有接口都能同時按照要求的速率工作，同時保證實時性，其系統控制處理器可選用Almel公司的AT9lRM9200。該處理器是完全圍繞ARM920T、ARM Thumb處理器構建的系統。它有豐富的系統與應用外設及標準的接口，從而為低功耗、低成本、高性能計算機的寬范圍應用提供一個單片解決方案。快速的中斷處理性能可以保證導航計算機的多個輸入輸出接口的速率。
作為導航計算機的中心控制部分，AT91RM9200的主要功能如下：
◇可按要求速率發送數據，并中斷接收兩路RS232、9路RS422A、1路RS429(2收1發)數據通訊接口的數據或卸幀，可保證數據傳輸接口速率、數據正確性和數據完整性；
◇可通過可編程邏輯器件擴展輸入輸出接口；
◇可控制與雙口ROM的數據交互；
◇可控制程序和數據存儲器的數據交互。
圖2所示是該ARM處理器與周邊器件的連接關系圖。

另外，控制處理器可通過可編程邏輯器件擴展輸入輸出接口，并設置其相應的參數。當控制處理器接收到中斷信號時，將先判斷是哪個接口的數據，然后中斷接收數據。當其將接收到的數據存入雙口ROM且DSP從雙口ROM讀取數據后，系統便可利用相應的算法處理數據，再將計算結果存入雙口ROM，控制處理器從雙口ROM讀取計算結果。該控制處理器分析計算結果后，可產生控制信號并將其送到相應的接口發送出去。接口數據的發送也是通過中斷方式實現的。
1．2 總線及接口擴展模塊
為了滿足導航計算機多個數據I／O接口的數據傳輸需要，本設計選用了Altera公司的CvcloneII系列芯片EP2C8Q208C6來完成RS422接口、
RS429接口的擴展。EP2C8Q208C6器件是基于ATERA的第二代MAX體系結構的高密度、高性能EEPROM器件，其工作電壓為3．3 V，能夠提供8256個邏輯單元、36個嵌入式內存模塊，工作時鐘頻率高達260 MHz。在工作過程中，該芯片可根據需要讓一部分單元工作在高速、飽和功率狀態，而其余單元則工作在低速、低功率狀態，這樣能夠降低整個芯片的功耗。
可編程邏輯器件EP2C8Q208C6的主要功能是實現系統復位、分配系統時鐘、擴展數據總線、外部數據接口的擴展。