A16B-1010-0320 高速高精度的運(yùn)算能力及豐富的片內(nèi)外設(shè)資源等優(yōu)勢， 為飛控系統(tǒng)的發(fā)展提供了一個很好的平臺。本系統(tǒng)選用的TMS320F2812(以下簡稱F2812)是TI公司開發(fā)的一款32位DSP芯片，采用高性能靜態(tài)CMOS技術(shù)， 工作主頻可達(dá)150MIPS。片內(nèi)集成了128K字的FLASH存儲器， 方便實現(xiàn)軟件升級；還集成了豐富的外圍設(shè)備， 如: 采樣頻率高達(dá)12.5MIPS的12位16路A/D轉(zhuǎn)換器， 兩個面向電機(jī)控制的事件管理器和多種標(biāo)準(zhǔn)串口通信外設(shè)。在此基礎(chǔ)上設(shè)計出一種高精度、擴(kuò)展性強(qiáng)、小型化和低成本的新型飛行控制系統(tǒng)。
1、硬件系統(tǒng)方案要求和設(shè)計
基于DSP的飛控系統(tǒng)硬件設(shè)計， 關(guān)鍵在于系統(tǒng)的整體方案設(shè)計。接口設(shè)計是一個重要環(huán)節(jié)， 將直接影響系統(tǒng)的性能。為了減輕系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，外部輸入信號用中斷方式讀入，信號輸入輸出時要考慮抗干擾性。 充分考慮TMS320F2812的片內(nèi)資源以及系統(tǒng)的接口要求，僅需對DSP芯片進(jìn)行少量的外部接口擴(kuò)展， 即可滿足飛控系統(tǒng)所有功能和未來擴(kuò)展性的要求。同時由于系統(tǒng)的輸入邏輯量較多，采用Altera公司CPLD芯片EPM7128，完成數(shù)據(jù)處理和邏輯運(yùn)算功能，以減少控制電路的體積， 增加系統(tǒng)的可靠性， 實現(xiàn)對控制系統(tǒng)各單元狀態(tài)的監(jiān)視和控制。
系統(tǒng)整體方案設(shè)計如圖1所示。以下將從系統(tǒng)各模塊的實現(xiàn)加以說明。
2、硬件實現(xiàn)
2. 1 模擬信號接收
模擬信號經(jīng)過信號調(diào)理模塊輸入，A/D轉(zhuǎn)換選擇12位逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器AD1，其片內(nèi)含有三態(tài)輸出緩存電路和高精度參考電壓源與時鐘電路， 自帶采樣保持器。本設(shè)計采用的連接方式如圖2所示，使AD1工作在全控模式下。在AD1的使用上采用程序啟動、標(biāo)志查詢方式，啟動信號和轉(zhuǎn)換結(jié)束信號相配合，使AD1一旦轉(zhuǎn)換結(jié)束就處于數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)，同時產(chǎn)生AD結(jié)束標(biāo)志， 提高多通道時的通過率。
2. 2 串口通信
F2812處理器提供兩個串行通信接口(SCI) ，支持16級接收和發(fā)送FIFO，但仍然滿足不了飛控系統(tǒng)與多外設(shè)的通訊要求。因此，系統(tǒng)選用異步串行接口擴(kuò)展芯片SP2338，方便地將DSP的SCI1擴(kuò)為3個全雙工、波特率可達(dá)9600b/s 的異步串行通信接口，作為主控制器和專用的通信設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸通道，進(jìn)行控制系統(tǒng)和地面的通信傳輸，SCI2作為GPS與CPU的通信通道。SP2338使用簡單，不需要底層軟件支持，上電即可工作。
串口擴(kuò)展實現(xiàn)如圖3：ADR10、ADR11是下行地址線，ADR10，ADR11=00，01，10是分別對應(yīng)子串口0，1，2；ADR00， ADR01是上行地址線，ADR00，ADR01- 00，01，10是分別對應(yīng)子串口0，1，2。 F2812的I/O口直接與SP2338的地址線相連。發(fā)送數(shù)據(jù)時，DSP通過改變I/O口的狀態(tài)來改變下行地址， 選中特定的子串口；接收數(shù)據(jù)時，DSP通過讀取I/O口的狀態(tài)來判斷數(shù)據(jù)具體來自哪一個子串口，從而對讀取到的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的處理。因此可以提高系統(tǒng)效率、降低軟件消耗。通過外加電平轉(zhuǎn)換芯片就可以實現(xiàn)RS232， RS422，RS485通訊。
A16B-1010-0320 07KR51 24VDC
07KR51 120/230VAC
07KT51 24VDC
AX561
DC561
DI561
DI562
DI571
DO561
DO571
DO572
DX561
DX571
A16B-2200-0091
A16B-2200-0113
A16B-2200-0120
A16B-2200-0121
A16B-2200-0124
A16B-2200-0127
A16B-2200-0129
A16B-2200-0130
A16B-2200-0131
A16B-2200-0140
A16B-2200-016
A16B-2200-0160
A16B-2200-0172
A16B-2200-0173
A16B-2200-0200
A16B-2200-0210
A16B-2200-0211
A16B-2200-0220
TB511-ETH
TB521-ETH
TB541-ETH
AC800F控制器主單元 型號
PM802F 8M
PM803F 16M
電源模件 型號
SA801F 220VAC
SA811F
SD802F 24VDC
SD812F
以太網(wǎng)模件 型號
EI801F 10BASE-2
EI811F
EI802F AUI
EI812F
EI803F 10BASE-T
EI813F
其它通訊模件 型號
FI810F CAN
FI820F Serial
FI830F Profibus DP
FI840F FF
軟件包 型號
CBF-S 工程師站軟件(標(biāo)準(zhǔn)版)
CBF-P 工程師站軟件(專業(yè)版) (帶DigiLock、UFB、FDT)
DigiVis C 操作員站軟件 中文版
CombiVis 二合一操作員站軟件
附件 型號
TK807F SA801F供電電纜
TK802F SD802F供電電纜
AM895F 前面板
SB808F RAM后備電池 (用于EI8**F模件)
AC800M
AC800M控制器是ABB公司2002年推出的又一家族現(xiàn)場總線控制器，按照性能劃分AC800M有多達(dá)9種控制器供選擇，與AC800F不同的是AC800M只配有組態(tài)軟件CCB，沒有自己的人-機(jī)監(jiān)控軟件，可選用第三方軟件作為自己的人-機(jī)監(jiān)控軟件，所以較適合工程公司使用。同樣AC800M也可實現(xiàn)控制器冗余、通訊冗余和電源冗余。
AC800M控制器主單元 型號
PM851K01 8M
PM856K01
PM860K01
PM861K01 16M
PM861K02 16M 冗余
PM864K01 32M
PM864K02 32M 冗余
PM865K01 32M High Intergrity
PM865K02 32M 冗余 High Intergrity
其它通訊模件 型號
CI853 雙RS232-C
CI854 Profibus DP
CI855 MB300
CI856 S100 I/O
CI857 INSUM
CI858 DriveBus
CI862 TRIO
軟件包 型號
CCB 工程師站軟件 4.1,Product Box
OPC OPC Server for AC800M License
附件 型號
SB821 外部備份電池模件
SS823 電源切換單元
TK851V010 冗余控制器連接電纜
TB852 冗余控制器連接終端
AC500
AC500控制器是ABB公司2005年推出的一款性價比較高的控制器，它是一個簡單，但卻可靈活、一致的擴(kuò)展和增加不同總線能力的系統(tǒng)。
AC500配有組態(tài)軟件PS501，沒有自己的人-機(jī)監(jiān)控軟件，可選用第三方軟件作為自己的人-機(jī)監(jiān)控軟件。
AC500控制器主單元 型號
PM571 SDRAM：4026K Flash:1024K
PM581 SDRAM：8192K Flash:2048K
PM591 SDRAM：32768K Flash:8192K
其它通訊模件 型號
CM572-DP Profibus DP
CM575-DN DriveNet
CM577-ETH TCP/IP, UDP/IP, Modbus TCP
CM578-CN CANopen
軟件包 型號
A16B-1010-0320
