基于DSP的数据处理模块的设计

　　滤波器递推方程为:

　　其中, G(K)为卡尔曼增益矩阵

　　Q(K)、R(K)分别为状态噪声协方差矩阵和量测噪声协方差矩阵

　　2 基于TMS320C31的数据处理模块的工作原理

　　2.1 多处理器工作模式下主机和TMS320C31数据通信的设计

　　数据处理模块由双口RAM IDT7134、TMS320C31(以下简称C31)、EEROM 28F010和高速RAM CY7C199组成,通过ISA总线和主计算机连接起来,构成主从式多处理器工作模式,如图1所示。主从式处理器系统的设计关键在于处理器之间的数据交换,主从处理器间的数据交换主要有串行、并行、DMA及双口RAM四种交换方式。本方案采用IDT公司的双口RAM IDT7134实现主计算机和C31间的数据交换。IDT7134内部含有4KB的存储器资源,具有两组地址、数据总线及读写控制线。主计算机和C31可同时对其进行读写操作。在对其内部同一存储单元访问时,要考虑写入和读出数据的完整性。IDT7134没有单独的主从处理器访问控制引脚,设计时需用软件方式来保证主计算机和C31之间数据交换的正确性。本方案中采用了在IDT7134中设置输入输出semaphore的方案,即主计算机在将跟踪雷达的测量数据写入双口RAM后,设置输入semaphore,通知C31读取测量数据。C31进行卡尔曼滤波后,将滤波结果写入双口RAM,设置输出semaphore,通知主计算机读取。双口RAM的数据宽度为8位,C31数据总线宽度为32位。双口RAM的数据总线和C31低8位数据总线相接。为了提高数据处理的精度,双口RAM中的跟踪数据和C31的滤波结果都以字(32位)为单位进行存储,C31作卡尔曼滤波时,首先按字节读取跟踪数据,然后进行移位,拼接成32位整形数,再将整形数转换为浮点数,进行滤波运算。输出时,则将浮点型的结果转为整形数,按字节写入双口RAM中。双口RAM空间分配如图2所示。