基于DSP的GPS定位解算算法研究與實現(xiàn)
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以下簡要說明DSP的工作流程：
(1)DSP系統(tǒng)初始化，等待外部中斷；
(2)中斷到來，由外部中斷4得到時間觀測量，由外部中斷5得到導(dǎo)航電文；
(3)對時間觀測量和導(dǎo)航電文進行拼接組合，由時間觀測量得到偽距信息，由導(dǎo)航電文計算衛(wèi)星發(fā)射時刻的位置，其中包括觀測衛(wèi)星在WGS-84坐標系下的三維位置、仰角和方位角等；
(4)根據(jù)觀測衛(wèi)星的星歷對偽距進行修正，并進行電離層和對流層校正等；
(5)根據(jù)定位原理，計算出用戶的三維位置，校正本地時間，并將三維位置轉(zhuǎn)換成所需要的坐標格式；
(6)通過McBSP串口輸出定位結(jié)果，并對輸出結(jié)果進行記錄。
2．1 中斷
中斷是DSP系統(tǒng)的基本功能。一般而言，中斷表明一個特別事件的開始或結(jié)束。一個DSP系統(tǒng)需要與多個事件打交道，這些事件可能是內(nèi)部的，也可能是外部的，而這些事件發(fā)生的時間是不確定的，也就是這些事件可能是異步的。異步事件的發(fā)生具有時間上的不確定性，一旦異步事件發(fā)生，就要求DSP能夠隨之做出相應(yīng)的反應(yīng)和處理。中斷就可以提供這樣的一種機制，一旦異步事件發(fā)生，DP立即暫停CPU當前的處理任務(wù)，按預(yù)先的安排對該事件進行處理，處理完畢后，CPU再繼續(xù)原來的任務(wù)。中斷可以由外部設(shè)備產(chǎn)生，也可以由DSP內(nèi)部產(chǎn)生。由硬件或軟件驅(qū)動的中斷信號可使DSP中止當前程序并執(zhí)行另一個程序，該程序稱為中斷服務(wù)程序。
TMS320C6713的中斷處理過程分為三個階段：
(1)中斷請求。當有中斷請求時，DSP將IFR寄存器的相應(yīng)位置1。
(2)中斷確認。對于軟件中斷和不可屏蔽中斷，CPU是立即響應(yīng)的；對于可屏蔽中斷，要滿足下列條件才能響應(yīng)：CSR寄存器的GIE位為0，IER寄存器的NMIE位為1，IER寄存器的相應(yīng)位為1，優(yōu)先級最高。
(3)中斷處理。保護特定的寄存器，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，完成后恢復(fù)寄存器。
如圖2所示，在該系統(tǒng)的設(shè)計中，使用了外部中斷4和外部中斷5。每當DSP接收到中斷請求，立即暫停CPU當前的處理任務(wù)，進入中斷服務(wù)程序，處理完畢后，CPU再繼續(xù)原來的任務(wù)。由外部中斷4得到時間觀測量，由外部中斷5得到導(dǎo)航電文。DSP提供的中斷是以中斷向量表的形式出現(xiàn)的，該系統(tǒng)的部分中斷向量表如下：
2．2 EMIF接口
EMIF是外部存儲器與TMS320C6713片內(nèi)單元間的接口。CPU訪問片外存儲器時一般通過EMIF接口，DSP的EMIF具有很強的接口能力。TMS320～C6713的EMIF接口有20根地址總線，32位數(shù)據(jù)總線，4個片選信號和多種控制信號，能夠支持多種不同類型的外部存儲器件。其中，每個片選空間是相對獨立的，各自占用一段地址，能夠適應(yīng)不同速率的存儲器件。
如圖2所示，圖中ED[31：0]表示數(shù)據(jù)總線，EA[21：2]表示地址總線，CE[3：0]為片選信號，AOE為輸出使能信號，ARE為讀使能信號，AWE為寫使能信號。通過控制信號、數(shù)據(jù)總線和地址總線的配合使用，就可以完成DSP與外部存儲器件的數(shù)據(jù)交換。
圖3所示為TMS320C6713EMIF接口的讀時序。圖中讀的建立需要兩個時鐘周期，之后每個觸發(fā)需要兩個時鐘周期，在AlRE的下降沿，F(xiàn)PGA將時間觀測量和導(dǎo)航電文放在數(shù)據(jù)總線上，在ARE的上升沿，也就是數(shù)據(jù)保持的中間時刻，DSP讀取數(shù)據(jù)，這樣就完成了FPGA與DSP的數(shù)據(jù)交換。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/149435.htm
在該系統(tǒng)的設(shè)計中，時間觀測量的幀格式如圖4所示，導(dǎo)航電文的幀格式如圖5所示，DSP由EMIF接口接收到時間觀測量和導(dǎo)航電文之后，首先進行數(shù)據(jù)的拼接組合，由時間觀測量得到偽距，由導(dǎo)航電文計算出衛(wèi)星發(fā)射時刻的位置。
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