高性能数字信号处理芯片TMS320VC5402在汽车防撞警

TI公司的TMS320F2812系列芯片

2001年8月

第38卷第4期四川大学学报(自然科学版)JournalofSichuanUniversity(NaturalScienceEdition)Aug.2001Vol.38No.4文章编号:0490 6756(2001)04 0514 04

高性能数字信号处理芯片TMS320VC5402在

汽车防撞警示雷达中的应用

龙宪惠,刘炜

(四川大学无线电电子学系,成都610064)

摘要:介绍了高性能数字信号处理芯片TMS320VC5402的主要特点、功能及其结构,并给出了采用该DSP芯

片的汽车防撞警示雷达信号处理部分的电路原理框图和软件设计流程.该雷达可对道路前方的目标进行准确地探测、分类、跟踪以及对危险目标发现后进行报警.经过多次上车试验,证明其性能优良,工作稳定可靠,在能见度较差的气象环境和复杂的路况条件下,能够确保机动车辆的安全行驶,降低交通事故发生率.

关键词:防撞警示雷达;DSP;CPLD;FFT

中图分类号:U46 1 文献标识码:A

随着汽车工业和高速、高架公路的飞速发展,汽车撞车事故亦随之日益严重.经济繁荣促进交通发展的同时也带来了负面效应,汽车制造商迫切需要解决汽车的防撞报警问题.欧洲的一项研究表明:驾驶员只要在有碰撞危险的0.5s前得到 预警 ,就可以避免至少60%的追尾撞车事故,30%的迎面撞车事故,50%的路面相关事故;若有1s钟的 预警 时间,则可避免90%的事故发生.因此,近十几年来,美国、日本和欧洲多家著名汽车公司投入巨额资金,先后研制成功24G,60G,76.5GHz等3种频率的单脉冲和调频连续波两种体制的汽车防撞雷达系统.毫米波(微波)防撞雷达与其它系统(如超声波、激光)相比,具有显著的优点:它们可探测目标的距离和方位(角度);特别适合在恶劣环境下工作,如雨、雪、雾天气;系统后端信号处理机可根据使用要求,联接、控制轿车的自动操作系统达到自动减速、 巡航 、慢速行车或紧急刹车等目的.这两种体制的雷达系统已经在美国的三大汽车公司、日本尼桑公司和欧洲一些汽车公司的高档轿车中应用,但由于其高昂的成本而未能得到广泛使用.

尽管我国的汽车防撞雷达研制起步较晚,但已得到高度重视.近年来价格低廉的高性能DSP芯片的出现,极大地推动了世界电子产品的发展,使得低成本高性能的汽车防撞雷达的实现和普及使用成为可能.我们提出了一种用高性能DSP芯片TMS320VC5402担任数字信号处理任务,CPLD完成控制和接口逻辑,单片机AT89C51提供人机通道和其余协调工作的汽车防撞警示雷达信号处理部分的原理方案,并简要介绍了它的实现电路和系统结构.

1 TMS320VC5402简介

TMS320VC5402(简称VC5402)是美国TI公司1999年10月推出的一款性价比极高的定点DSP芯片,该芯片具有的主要特点是:(1)运算速度快.指令周期为10ns,运算能力为100MIPS;(2)强大的寻址能力.1M!16位最大可寻址外部存储空间,内置16K!16位RAM,4K!16位ROM;(3)优化的CPU结构.内部有1个40位的算术逻辑单元,2个40位的累加器,2个40位加法器,1个17!17的乘法器和1个40位的桶形移位器.有4条内部总线(3条16位数据存储器总线和1条程序存储器总线)和2个地址产生器;(4)智能外设.除了标准的串行口和时分复用(TDM)串行口外,VC5402还提供了自动缓冲串行口BSP(Auto

收稿日期:2001 04 12[1]