基于DSP的數據處理模塊的設計

　　濾波器遞推方程為:

　　其中, G(K)為卡爾曼增益矩陣

　　Q(K)、R(K)分別為狀態噪聲協方差矩陣和量測噪聲協方差矩陣

　　2 基于TMS320C31的數據處理模塊的工作原理

　　2.1 多處理器工作模式下主機和TMS320C31數據通信的設計

　　數據處理模塊由雙口RAM IDT7134、TMS320C31(以下簡稱C31)、EEROM 28F010和高速RAM CY7C199組成,通過ISA總線和主計算機連接起來,構成主從式多處理器工作模式,如圖1所示。主從式處理器系統的設計關鍵在于處理器之間的數據交換,主從處理器間的數據交換主要有串行、并行、DMA及雙口RAM四種交換方式。本方案采用IDT公司的雙口RAM IDT7134實現主計算機和C31間的數據交換。IDT7134內部含有4KB的存儲器資源,具有兩組地址、數據總線及讀寫控制線。主計算機和C31可同時對其進行讀寫操作。在對其內部同一存儲單元訪問時,要考慮寫入和讀出數據的完整性。IDT7134沒有單獨的主從處理器訪問控制引腳,設計時需用軟件方式來保證主計算機和C31之間數據交換的正確性。本方案中采用了在IDT7134中設置輸入輸出semaphore的方案,即主計算機在將跟蹤雷達的測量數據寫入雙口RAM后,設置輸入semaphore,通知C31讀取測量數據。C31進行卡爾曼濾波后,將濾波結果寫入雙口RAM,設置輸出semaphore,通知主計算機讀取。雙口RAM的數據寬度為8位,C31數據總線寬度為32位。雙口RAM的數據總線和C31低8位數據總線相接。為了提高數據處理的精度,雙口RAM中的跟蹤數據和C31的濾波結果都以字(32位)為單位進行存儲,C31作卡爾曼濾波時,首先按字節讀取跟蹤數據,然后進行移位,拼接成32位整形數,再將整形數轉換為浮點數,進行濾波運算。輸出時,則將浮點型的結果轉為整形數,按字節寫入雙口RAM中。雙口RAM空間分配如圖2所示。