跟着斗极体系的研制与建造,在导航范畴我国将会从GPS操纵的局势转向为以我国自主研制的斗极全球导航体系为主的局势。为了完成斗极导航仪更简便、便利、低功耗和低本钱,提出了一种选用ARM9系列的S3C2440A为处理器的斗极导航仪硬件规划方案,详细给出了体系的硬件体系结构和详细的硬件选型及接口电路规划。并对整个体系进行了硬件渠道的搭建和测验,给出了斗极信号处理部分的硬件规划电路板。
中心板电路构成
中心板选用ARM开发板最小体系规划,由S3C2440A处理器作CPU、内存SDRAM、闪存FLASH(NOR FLASH和NANDFLASH)、晶振电路、复位电路和发动装备电路组成。
斗极基带芯片处理模块及电路
斗极基带芯片选用的是HwaNavchip-1芯片,可快速捕获斗极体系B1和B3频点的精细测距码和斗极/GPS卫星的一般测距码,具有较快的捕获速度、极高的动态盯梢规模和丈量精度,经过串口输出规范的二进制或NMEA-0183格局的信号,数据被传送到解析程序进行验证处理,计算出方位信息,并在液晶显现器上进行显现。这部分电路的首要作业原理和进程是将射频信号经过下变频成为模仿中频信号再经过A/D转化得到导航信号,这些信号经过基带处理模块和导航信息处理模块捕获、盯梢、解算得到输出的导航信息。A/D转化和射频前端电路别离如图3、4所示,斗极基带芯片部分电路如图5所示。
底板硬件电路
五颜六色液晶屏接口及接触屏驱动电路
S3C2440A内置有液晶操控器,能够支撑最大256 k色TFT五颜六色液晶屏、最大4 k色STN五颜六色液晶屏。五颜六色屏上带有接触屏(为四线电阻式接触屏),用于检测屏幕接触输入信号,有利于进步人机交互的友好性。在运用的时分,需求一套切换操控及ADC转化电路,用于切换接触屏的X、Y轴输入,并进行A/D转化。接口与接触屏驱动电路如图6所示。
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网络接口电路
S3C2440A自身并没有网络接口,经过扩展网络接口的形式能够为体系供给以太网接入,是本体系的一个重要的功能模块,首要用于电子海图更新以及相关数据上传下载。该电路的中心芯片是DM9000E 10/100M以太网操控器,电路运用16位总线方法进行操控,数据总线DATA0~DATA15与SD0~SD15衔接,地址线也进行相对应的衔接,片选线nGCS3与芯片的AEN相连。模块电路运用通用的网络接口电路即可。
USB接口电路
S3C2440A具2两个USB Host操控器和1个USB Device操控器,本规划只运用了DN0、DP0引脚作为仅有的下行口,为此还规划了1个USB集线器电路.经过集线器能够便利对USB下行口进行扩展,USB集线器芯片选用的是M%&&&&&%RO公司的AU9254。用于电子海图、导航定位软件更新,导航数据下载保存等。电路衔接如图7所示。
RS-422接口电路
现在船只驾驶台导航设备均选用RS-422接口进行数据互联,因为接纳器选用高输入阻抗和发送驱动器比RS-232更强的驱动才能,答应在相同传输线上衔接多个接纳节点,所以RS-422支撑点对多的双向通讯,选用全双工通讯形式,差模传输,抗干扰才能强,能给ECDIS和雷达等导航设备供给实时斗极导航定位信息。电路如图8所示。
电源电路
本体系运用的电源电路图9所示,5 V的电源经过C46、C48和C49滤波后,由两片低压差电源芯片将电源转化为安稳的3.3 V电源,别离给主板供电(电路图中VDD33)和给中心板供电(电路图中PVDD33)。
本体系的硬件渠道为三星公司的S3C2440A微处理器。S3C2440A的中心处理器(CPU)是一个由Advanced RISCMacllines有限公司规划的16/32为ARM920T的RISC处理器。ARM920T完成了MMU、AMBA、BUS及Harvard 高速缓冲体系结构。这一结构具有独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache。每个都是由8字节的行组成。经过供给一整套完好的通用体系外设,S3C2440A削减全体体系本钱和无需装备额定的组件。
本站网技能修改点评剖析:
斗极导航接纳机首要由射频前端、A/D转化器、基带信号处理和导航解算部分组成。射频前端接纳卫星的射频信号,经前置扩大器扩大后,将信号下变频为中频信号;A/D转化器采样中频信号,把模仿信号量化编码为数字信号;基带数字信号处理部分首要功能为;卫星信号的二维捕获、载波相位和码相位的盯梢,而且测算出伪距;最终导航解算部分选用必定的算法消除模型差错,求解伪距方程,解分出卫星接纳机天线的地理方位,然后完成卫星定位。当然这是比较老练的规划方案,有许多的当地功能需求改善改造,还望能有更好的规划方案。
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