[发明专利]一种NEXT系列产品OMAP和FPGA计算系统

权利要求书

1.一种NEXT系列产品OMAP和FPGA计算系统，其特征在于该系统由FPGA系统、DSP系统、仿生偏振光传感器、A/D转换电路、里程计、MEMS、北斗/GPS、高程计、PC机构成；本发明采用DSP+FPGA的处理器架构形式，FPGA系统通过扩展串口和里程计、MEMS、北斗/GPS、高程计、PC机相连接，DSP系统和FPGA系统通过DSP系统自带的EMIFA接口双向连接；具体的，A/D转换电路首先将仿生偏振光传感器采集到的偏振光信号转换成数字量，和MEMS数据一同输入FPGA系统，FPGA系统对数据进行整合和预处理并通过EMIFA接口输入DSP系统，DSP系统对接收的数据进行导航解算，便可以得到导航所需的速度、位置信息，将高程计信息输入DSP系统经解算可以得到海拔高度信息，同时还将里程计数据导入DSP系统，对导航解算进行校准，使解算的结果更加精确，最终，通过PC机可将导航信息显示出来，同时PC机还用于系统的硬件调试，因天气因素和地形因素，在有些时刻和地域，偏振光的采集可能会遇到障碍，基于卫星导航的高精度与实时性，因此特殊情况下系统会使用到卫星导航，这样，该系统便实现了地面导航所需的位置、速度、海拔信息。

2.如权利要求1所述的NEXT系列产品OMAP和FPGA计算系统，其征在于，所述FPGA系统选用Spartan-3系列XC3S200，它有173个用户I/O口，分布式RAM容量30Kbit，BlockRAM容量216Kbit，容量足够用，且性能可靠，成本低；本发明为使FPGA的I/O与OMAP及其它各器件有较好的电气兼容性，将各Bank I/O口电压VCCO配置为+3.3V；本发明采用两种加载模式：一是主串加载模式，其M[2:0]为000，利用一个Platform Flash装载FPGA的初始化程序；二是JTAG MODE，其M[2:0]为101，由此，将M[1]一直设置为0，M[2]和M[0]用拨码开关将其一端引入高电平，一端引入低电平；JTAG接口采用双排14脚插针，用以连接仿真器，在JTAG 接口与FPGA之间加了几个小电阻，起到限流作用。

3.如权利要求1所述的NEXT系列产品OMAP和FPGA计算系统，其征在于，所述DSP系统选用TI公司的OMAP-L138芯片，OMAP-L138芯片中集成了一个C6000系列DSP处理器和一个ARM9处理器，OMAP系列芯片不仅数据处理能力强大，并且还支持运行操作系统，能够以很低的功耗为无限终端设备提供非常好的性能，能够为数据、语音、多媒体应用提供所需的带宽和功能，该芯片可实现最高达456-MHz的单位内核频率，支持32bit/16bit指令；在该DSP系统中，电源电路选用TI公司的电源芯片TPS650531，该芯片使用外部5V供电，可产生5路不同的电压值，其中前四路：L1、L2、VLDO1、VLDO2是输出电压大小可配置的，第五路输出VLDO3的输出电压值为固定的1.2V；在该DSP系统中，OMAP的仿真器通过一标准的14脚接口和板卡JTAG 接口连接，JATG接口采用双排14脚插针，仿真器通过USB总线和PC机相连，在PC机上运行CCS（Code Composer Studio）软件在线仿真调试目标系统；在该DSP系统中，选用三星公司的DDR2 SDRAM K4T51163作为存储器，选用美国飞索半导体公司（Spansion）的NOR FLASH S29GL01GP作为系统的FLASH，NOR FLASH 通过OMAP-L138的EMIFA接口与系统连接；在该DSP系统中，需要用到两种BOOT MODE：NOR FLASH MODE与 Emulation Debug（JTAG 调试模式），对应的BOOT [7:0]：分别为0000 0010与0001 1110，所以，将BOOT [7:6]与BOOT[1:0]全部接入低电平，BOOT[4:2]用拨码开关控制，一端接入高电平，一端接入地。