在很多组合导般体系中，INS/GPS组合导航体系更是发展迅速，在军用和民用范畴均已取得广泛运用，并且愈来愈受到重视。就INS/GPS组合导航体系而言，除了要完结很多的导航解算作业外，还要完结操控、人机接口、与外部体系的通讯等功用。因为导航体系对实时性要求较高，选用单片CPU来完结上述功用是不现实的。在研发某弹载INS/GPS 组合导航体系时，针对弹载导航体系体积小、重量轻、功耗小的特色，规划了一种嵌入式高速处理体系。该体系选用TI公司的TMS320VC33和 TMS320F240组成双DSP体系，即由两个DSP构成一个主从式体系完结相应功用。主从式体系规划的要害是主机与从机之间的数据通讯。主从机之间的数据通讯首要有串行、并行、DMA及双口RAM四种办法。归纳各种通讯办法的优缺点，考虑到导航体系实时性高、数据量大的特色，笔者以双口RAM器材CY7C028作为同享存储器，经过共同的软件分区处理规划有效地完结了导航体系中的主核算机与从微型核算机之间的通讯。
1 双口RAM芯片CY7C028的内部结构及作业原理
CY7C028是CYPRESS公司研发的64K×16低功耗CMOS型静态双口RAM，最大拜访时刻为12/15/20ns，可与大多数高速处理器合作运用，无需刺进等候状况。选用主从形式能够方便地将数据总线扩展成32位或更宽。其内部功用框图如图1所示。
双口RAM芯片CY7C028作为一种性能优越的快速通讯器材，大多CPU的高速数字体系中十分适用。其特色是：供给两套彻底独立的数据线、地址线、读写操控线，答应两个CPU对双端口存储器一起进行操作;具有两套彻底的中止逻辑，用于完结两个CPU之间的握手信号;具有彻底独立的忙逻辑，可维护两个CPU对同一地址单元进行正确的读写操作。当两个CPU对双口RAM存取时，存在以下四种状况。
(1)两个CPU不一起对同一地址单元存取数据。
(2)两个CPU一起对同一地址单元读出数据。
(3)两个CPU一起对同一地址单元写入数据。
(4)两个CPU一起对同一地址单元操作，一个写入数据，另一个读出数据。
不难看出，在第一和第二种状况下，两个端口的存取不会呈现过错，而第三种状况会呈现写入过错，第四种状况会呈现读出过错。为了防止两个CPU对同一地址单元进行拜访时因为地址数据争用而形成的数据读写过错，CY7C028首要供给了以下几种作业办法，下面逐个介绍。
1.1 硬件判优办法
双口RAM CY7C028具有处理两个处理器一起拜访同一地址单元的硬件裁决逻辑。在双口RAM的两套操控线中，各有一个BUSY引脚。当两头的CPU不对双口 RAM的同一地址单元存取时，BUSYL=H、BUSYR=H，可正常存储;当两头的CPU对双口RAM同一地址单元存取时，哪个端口的存取恳求信号呈现后，则其对应的BUSY=L，制止其存取数据;在无法断定两个端口存取恳求信号呈现的先后顺序时，操控线BUSYL、BUSYR只要一个为低电平。这样，就能够确保对应于BUSY=H的端口能进行正常存取，对应于BUSY=L的端口不能存取，然后防止了两个CPU一起竞赛地址资源而引发过错的或许。
1.2 中止判优办法
中止判优办法又称邮箱判优办法。CY7C028具有两套中止逻辑，经过两个INT引脚别离接纳到两个CPU的中止引脚上，以完结CPU的握手。在双口RAM的数据传送中，两头的CPU都把双口RAM作为自己存储器的一部分。当两个CPU需求数据传送时，假定左端CPUL向右端CPUR传送，首要 CPUL将需求传送的数据存放到双口RAM某段约好的地址单元中，然后向双口RAM的最高奇地址单元0xFFFF即右端口的邮箱进行写操作，用以向 CPUR宣布一个中止，这样CPUR就进入其相应的中止服务子程序，将约好地址单元的数据读出，然后对双口RAM右端口的邮箱进行写操作，用以铲除该中止。
1.3 令牌判优办法
令牌判优办法是一种快速数据交流办法。在此办法中有信令锁存逻辑，CY7C028内部供给了八个彼此独立的锁存逻辑单元，最多可将RAM空间分红八个区段。这些锁存逻辑单元独立于双口RAM存储区，并不能操控 RAM区、封闭两头CPU的读/写操作，而是被作为指令，只供给指示逻辑，由两头CPU按约好的规矩，轮番地占用它们划定的RAM区，各区的巨细及地址由软件自在设定，且左右端操作彻底相同，只要不超越令牌的约束次数即可。当左右端一起请求同一令牌时，令牌逻辑裁决谁先占用，然后确保只要一个端口获取令牌。而在占用令牌期间，CPU能够按最高速无等候存取数据，这对完结高速、多CPU数据收集与处理体系无疑是十分有利的。可是，为了防止令牌办法争用犯错，应尽或许使两头CPU分时占用同一RAM区。
2 双口RAM在组合导航体系中的运用
2.1 体系整体规划
导航体系的首要使命是丈量飞翔载体的即时方位速度、航向等导航参数，具有实时性高、运算量大等候点。因而在导航体系中，核算机规划是体系规划的要害之一。在INS/GPS组合导航体系中，导航核算机的使命首要有三类：
(1)数据收集，包含收集惯性丈量单元元件输出信号，接纳外部体系校对信息，如GPS输出信息、初始方位信息等。
(2)数据处理与运算，包含惯性丈量元件的差错补偿、初始对准、导航参数解算、组合导航算法完结等。
(3)输出导航数据及体系状况量，包含输出导航参数以及与其它设备交流信息等。
所有这些使命，假如都由一个CPU来完结，那么CPU在进行运算的一起，还要统筹体系操控和数据输入输出，并呼应频频的中止，必定下降体系运转功率。所以，为了统筹体系运转功率，减轻导航核算机担负，规划一种以TMS320VC33为主机和以TMS320F240为接口机的双DSP主从式体系。体系整体结构如图2所示。
主机TMS320VC33首要用来守时采样陀螺、加速度计的数据，并完结姿势阵核算、组合体系卡尔曼滤波器核算等导航解算。接口机TMS320F240首要完结体系相关状况的检测/操控，与GPS接纳机、弹载核算机及其它外设的通讯等使命。主机和接口机之间的通讯运用双口RAM CY7C028完结。量化器模块首要是将加速度计输出的电流信号转换成主机可直接读取的数字量。此外，因为TMS320VC33和TMS320F240的串口资源有限，无法满意体系需求，体系中选用EXAR公司的ST16C554进行相应的串口扩展。
2.2 DSP与双口RAM的接口规划
在组合导航体系中，CY7C028与两个DSP芯片TMS320VC33和TMS320F240之间的接口电路如图3所示。TMS320VC33的数据线宽度为32位，而CY7C028的数据位宽为16位，因而选用将TMS320VC33数据总线的低16位与双口RAM的数据总线相连。 TMS320VC33在发送32位的数据至又口RAM时，分两次完结，先写低16位，再写高16位。从双口RAM读取数据操作与发送相似。如前所述，运用双口RAM的要害是处理左右端口一起操作同一RAM单元的竞赛问题。图3中选用了硬件判优的办法，行将左右端口的BUSY信号经相应处理后别离引至支撑刺进等候时序的TMS320VC33和TMS320F240的对应引脚，以处理左右端口对同一单元的争用问题。
