彈載計算機體積小、接口種類多，給實現高精度AD采集帶來難度。介紹一種基于雙DSP的高精度AD采集系統，利用主從模式雙處理器架構和高精度AD采集芯片AD73360完成對目標信號的采集和實時處理。該方法具有抗干擾能力強、量化噪聲小、分辨率高的優點。通過系統聯試等多方驗證，滿足某彈載計算機系統的性能指標要求。

0引言

現代戰爭中，空中打擊已上升為首要的作戰手段，奪取和掌握制空權已成為頭等重要的任務，現代幾次戰爭無一例外地證明了這一點。性能先進的戰機、威力強大的巡航導彈、各種精確制導炸彈等是現代戰爭中的主要威脅，因此，精確制導武器的研制對于提升我國常規武器的空中打擊能力起著尤為重要的作用。彈載計算機作為其重要組成部分，采用高精度制導系統，利用各種傳感器獲取待攻擊目標的位置和速度等信息，通過對信息分析和處理后實時修正、控制導彈的飛行軌跡，完成對目標的有效攻擊。彈載計算機具有體積小、成本低、速度快、層疊結構等顯著特點，并且單個模塊融合多種接口。彈載計算機具有獨立的電源系統。這些特點不可避免地為彈載計算機實現高精度AD采集帶來了難度。

本文提出一種基于雙DSP的高精度AD采集系統，采用主從模式、嵌入式雙處理器的體系架構，解決了彈載計算機大量信息實時處理的問題，采用高信噪比電路設計和Σ-Δ采集轉換技術，解決了采集目標信號的實時性和精度差的問題。

1主從模式雙處理器架構設計

1.1主處理器

主處理器使用TI公司推出的信號處理器TMS320C6202B，最大工作頻率250 MHz，片上集成了3 Mbit的數據/程序存儲器SRAM、兩路32位的定時器、EMIF總線接口、4路相互獨立的DMA通道、3路MCBSP串行接口，內核采用1.5 V供電，外圍采用3.3 V供電，封裝為352芯BGA。主從模式雙處理器架構設計見圖1。

1.2從處理器

從處理器ADSP-2187N是AD公司生產的16位高性能、低功耗定點數字信號處理器。它采用3.3 V和1.8 V電壓供電，處理能力最大為80MIPS，LQFP100封裝形式。

ADSP-2187N內部采用哈佛結構，具有獨立的程序存儲器和數據存儲器。片內共集成256 KB的RAM，其中程序存儲器48 KW（24位），數據存儲器56 KW（16位）。此外，在芯片內部ADSP-2187N集成了豐富的IO接口和一個16位可編程計時器。它支持6個可編程外部中斷，可在DSP內部編程設置中斷優先級，并可針對每一個中斷單獨設置屏蔽位。ADSP-2187N 有13個可編程標志管腳（FLAG PIN）。

本文中的ADSP-2187N工作在主機方式下，程序只能夠存儲在DSP內部，外部地址線只有A0一根，支持16位DMA方式——IDMA 。在這種工作方式下，由于只有A0一根地址線，所以ADSP-2187N對外部尋址能力有限，不允許執行程序存放在外部。在IDMA方式下，有效提供了主處理器與ADSP-2187N間的通信，16位接口可以在一個DSP周期內，完成對DSP內部的PM、DM的訪問。但主處理器接口無法訪問ADSP-2187N內部地址映射的控制寄存器。

1.3IDMA接口

IDMA接口是主處理器TMS320C6202B與從處理器ADSP2187N進行通信的接口，IDMA接口為16位總線接口，傳輸過程中16位總線地址、數據分時使用，采用異步應答的通信方式，將從處理器IDMA接口的16位數據地址復用總線接在主處理器的EMIF接口上，當主處理器訪問從處理器內部資源時，CPLD控制電路完成圖2IDMA接口電路示意圖主從之間的控制；當從處理器請求與主處理器進行通信時，由從處理器的離散量實現對主處理器的中斷請求。IDMA接口電路示意圖見圖2。

2AD轉換電路設計

2.1AD采集芯片

AD采集芯片使用AD公司生產的AD73360。AD73360是6通道16 bit ADC芯片，信號噪聲比為77 dB,每個通道具有可編程的輸入增益放大器，并且每個通道可以同時采樣以保證轉換之間沒有相位延遲，可以編程設定采樣速率和通信速率，工作模式可以設置為配置模式、混合模式或者數據模式。AD73360包含一個片上參考電壓，并且可以通過編程調整3 V或5 V工作，IO采用5 V工作模式。當主時鐘是16.384 MHz時，可以通過編程設定AD73360的采樣速率為以下4種之一：64 kHz，32 kHz，16 kHz，8 kHz。AD73360采用ΣΔ技術,具有抗干擾能力強、量化噪聲小、分辨率高的優點。

2.2AD采集電路設計