高性能数字信号处理芯片TMS320VC5402在汽车防撞警(2)

TI公司的TMS320F2812系列芯片

第6期 龙宪惠等: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515BufferedSerialPort)和与外部处理器通信的HPI(HostPortInterface)接口.BSP可提供2K字数据缓冲的读写能力,从而降低处理器的额外开销,BSP的最大数据吞吐量为100Mbit/s,即使在IDLE方式下,BSP也可以全速工作.HPI可以与外部标准的微处理器直接接口;(5)低功耗方式.TMS320VC5402内核电源1.8V,IO电源3.3V,3个低功耗方式(IDLE1,IDLE2和IDLE3)可以节省DSP的功耗,特别适合电池供电系统;

(6)体积小.144脚LQFP封装;(7)开发方便.JTAG扫描仿真接口(IEEE标准,P1149.1).

TMS320VC5402以其独有的高性能、低功耗和低价格优势,受到业内用户的普遍欢迎,这也是我们选择VC5402作为该汽车防撞警示雷达的数字信号处理器的主要原因.

2 防撞雷达设计思想及性能参数简介

该汽车防撞警示雷达的主要设计思想是,考虑到造成迎面相撞和追尾等恶性交通事故往往发生在路况复杂,能见度差,驾驶员疲劳的情况下,所以其最主要的设计目的是及早发现前方有潜在危险的目标,并及时报警,提醒驾驶员做出相应的处理动作.由于在汽车行驶过程中,多普勒传感器接收到的信号十分复杂,要使之能在很小的视域里对汽车前方的多个目标进行检测、分类、跟踪,并做出判断、报警,必须进行大量复杂的实时数字信号处理运算,因此我们选用高性能DSP芯片TMS320VC5402来完成这一系列复杂的算法;同时,为了提高系统的灵活性和可靠性,我们采用CPLD器件来完成系统所需要的各种控制和接口功能.

该雷达的主要技术参数是:(1)属于全天候型警示雷达系统,在雾、雨、雪、夜等各种恶劣的气象环境和复杂的路况条件下均可正常工作;(2)工作波段为微波或毫米波;(3)发射机类型为耿氏二极管;(4)发射机输出功率为20mW;(5)天线水平波束宽度为6 ;(6)作用距离为200m;(7)更新速率为20次/秒.3 电路原理设计

由于TMS320VC5402在数值算法上有很强的能力,然而在事务调度方面却并不擅长,因此我们用一片AT89C51与之配合,采用主从结构的处理方式.由TMS320VC5402完成A/D采样以及有关数值计算的一系列处理(包括杂波滤除、时域加窗、FFT、功率谱估计、谱峰搜索、目标提取、目标跟踪等等);由单片机完成事务调度、人机接口、显示和危险报警任务.VC5402与AT89C51的数据交换采用并行方式.系统信号处理原理框图如图1所示

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图1 系统信号处理原理框图

在图1中,CPLD主要完成的任务有4个:(1)各端口的地址译码.包括AD775的启动、读数,各标志单.(,