A16B-1010-0320  高速高精度的运算能力及丰富的片内外设资源等优势， 为飞控系统的发展提供了一个很好的平台。本系统选用的TMS320F2812(以下简称F2812)是TI公司开发的一款32位DSP芯片，采用高性能静态CMOS技术， 工作主频可达150MIPS。片内集成了128K字的FLASH存储器， 方便实现软件升级；还集成了丰富的外围设备， 如: 采样频率高达12.5MIPS的12位16路A/D转换器， 两个面向电机控制的事件管理器和多种标准串口通信外设。在此基础上设计出一种高精度、扩展性强、小型化和低成本的新型飞行控制系统。

1、硬件系统方案要求和设计

基于DSP的飞控系统硬件设计， 关键在于系统的整体方案设计。接口设计是一个重要环节， 将直接影响系统的性能。为了减轻系统的负担，外部输入信号用中断方式读入，信号输入输出时要考虑抗干扰性。 充分考虑TMS320F2812的片内资源以及系统的接口要求，仅需对DSP芯片进行少量的外部接口扩展， 即可满足飞控系统所有功能和未来扩展性的要求。同时由于系统的输入逻辑量较多，采用Altera公司CPLD芯片EPM7128，完成数据处理和逻辑运算功能，以减少控制电路的体积， 增加系统的可靠性， 实现对控制系统各单元状态的监视和控制。  

系统整体方案设计如图1所示。以下将从系统各模块的实现加以说明。

2、硬件实现

      2. 1 模拟信号接收

模拟信号经过信号调理模块输入，A/D转换选择12位逐次逼近A/D转换器AD1，其片内含有三态输出缓存电路和高精度参考电压源与时钟电路， 自带采样保持器。本设计采用的连接方式如图2所示，使AD1工作在全控模式下。在AD1的使用上采用程序启动、标志查询方式，启动信号和转换结束信号相配合，使AD1一旦转换结束就处于数据输出状态，同时产生AD结束标志， 提高多通道时的通过率。

2. 2 串口通信

F2812处理器提供两个串行通信接口(SCI) ，支持16级接收和发送FIFO，但仍然满足不了飞控系统与多外设的通讯要求。因此，系统选用异步串行接口扩展芯片SP2338，方便地将DSP的SCI1扩为3个全双工、波特率可达9600b/s 的异步串行通信接口，作为主控制器和专用的通信设备数据传输通道，进行控制系统和地面的通信传输，SCI2作为GPS与CPU的通信通道。SP2338使用简单，不需要底层软件支持，上电即可工作。


串口扩展实现如图3：ADR10、ADR11是下行地址线，ADR10，ADR11=00，01，10是分别对应子串口0，1，2；ADR00， ADR01是上行地址线，ADR00，ADR01- 00，01，10是分别对应子串口0，1，2。 F2812的I/O口直接与SP2338的地址线相连。发送数据时，DSP通过改变I/O口的状态来改变下行地址， 选中特定的子串口；接收数据时，DSP通过读取I/O口的状态来判断数据具体来自哪一个子串口，从而对读取到的数据做出相应的处理。因此可以提高系统效率、降低软件消耗。通过外加电平转换芯片就可以实现RS232， RS422，RS485通讯。  

A16B-1010-0320  07KR51 24VDC    
07KR51 120/230VAC    
07KT51 24VDC
AX561   
DC561  
DI561  
DI562  
DI571  
DO561   
DO571   
DO572   
DX561   
DX571

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TB511-ETH   
TB521-ETH   
TB541-ETH 
AC800F控制器主单元 型号 
PM802F 8M 
PM803F 16M 
电源模件 型号 
SA801F 220VAC 
SA811F 
SD802F 24VDC 
SD812F 
以太网模件 型号 
EI801F 10BASE-2 
EI811F 
EI802F AUI 
EI812F 
EI803F 10BASE-T 
EI813F 
其它通讯模件 型号 
FI810F CAN 
FI820F Serial 
FI830F Profibus DP 
FI840F FF 
软件包 型号 
CBF-S 工程师站软件(标准版) 
CBF-P 工程师站软件(专业版) (带DigiLock、UFB、FDT) 
DigiVis C 操作员站软件 中文版 
CombiVis 二合一操作员站软件 
附件 型号 
TK807F SA801F供电电缆 
TK802F SD802F供电电缆 
AM895F 前面板 
SB808F RAM后备电池 (用于EI8**F模件)
AC800M 
AC800M控制器是ABB公司2002年推出的又一家族现场总线控制器，按照性能划分AC800M有多达9种控制器供选择，与AC800F不同的是AC800M只配有组态软件CCB，没有自己的人-机监控软件，可选用第三方软件作为自己的人-机监控软件，所以较适合工程公司使用。同样AC800M也可实现控制器冗余、通讯冗余和电源冗余。 
AC800M控制器主单元 型号 
PM851K01 8M 
PM856K01 
PM860K01 
PM861K01 16M 
PM861K02 16M 冗余 
PM864K01 32M 
PM864K02 32M 冗余 
PM865K01 32M High Intergrity 
PM865K02 32M 冗余 High Intergrity 
其它通讯模件 型号 
CI853 双RS232-C 
CI854 Profibus DP 
CI855 MB300 
CI856 S100 I/O 
CI857 INSUM 
CI858 DriveBus 
CI862 TRIO 
软件包 型号 
CCB 工程师站软件 4.1,Product Box 
OPC OPC Server for AC800M License 
附件 型号 
SB821 外部备份电池模件 
SS823 电源切换单元 
TK851V010 冗余控制器连接电缆 
TB852 冗余控制器连接终端
AC500 
AC500控制器是ABB公司2005年推出的一款性价比较高的控制器，它是一个简单，但却可灵活、一致的扩展和增加不同总线能力的系统。 
AC500配有组态软件PS501，没有自己的人-机监控软件，可选用第三方软件作为自己的人-机监控软件。 
AC500控制器主单元 型号 
PM571 SDRAM：4026K Flash:1024K 
PM581 SDRAM：8192K Flash:2048K 
PM591 SDRAM：32768K Flash:8192K 
其它通讯模件 型号 
CM572-DP Profibus DP 
CM575-DN DriveNet 
CM577-ETH TCP/IP, UDP/IP, Modbus TCP 
CM578-CN CANopen 
软件包 型号 

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