基于dsPIC30F的數(shù)字自動駕駛儀設(shè)計

提出了一種通用低成本數(shù)字化自動駕駛儀設(shè)計方案，詳細描述了系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計思想。
該方案采用微芯公司dsPIC30F5011 數(shù)字信號控制器為核心設(shè)計系統(tǒng)硬件平臺，采用匯編語言設(shè)計系統(tǒng)軟件。將結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計思想貫穿于系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計的始終。系統(tǒng)測試和半實物仿真試驗證明了該方案的合理性和可行性。
我國目前的制導航空炸彈的自動駕駛儀控制線路大都仍采用模擬電路實現(xiàn)，存在通用性差、控制結(jié)構(gòu)和控制算法升級困難等缺點，更限制了先進控制算法的應(yīng)用，這給航空炸彈控制算法的改進、升級和控制系統(tǒng)通用化設(shè)計帶來很大困難，已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的要求。因此，選取一種廉價的高性能數(shù)字處理器芯片設(shè)計數(shù)字化自動駕駛儀，已經(jīng)成為當前提高制導航空炸彈整體效能的首要任務(wù)。
數(shù)字化自動駕駛儀與傳統(tǒng)模擬自動駕駛儀相比有著明顯的優(yōu)越性：①系統(tǒng)控制精度高；②系統(tǒng)修改、升級方便；③易于采用先進的控制算法；④系統(tǒng)抗干擾能力強、工作可靠性高；⑤易于實現(xiàn)系統(tǒng)通用化、系列化設(shè)計；⑥系統(tǒng)開發(fā)周期短、成本低；⑦系統(tǒng)尺寸小、重量輕；等等。
近年來，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，利用數(shù)字處理/控制芯片（如單片機、CPLD、FPGA 和DSP等）來實現(xiàn)自動駕駛儀的數(shù)字化在工程上已經(jīng)完全成為可能。文獻[1]對數(shù)字化自動駕駛儀這樣一種混合采樣控制系統(tǒng)的回路分析和設(shè)計的做了方法性的研究；文獻[2，3]采用DSP 技術(shù)進行對自動駕駛儀進行數(shù)字化，并完成了系統(tǒng)原理樣機的設(shè)計；文獻[4]采用FPGA 技術(shù)進行了自動駕駛儀的數(shù)字化及控制算法的仿真。也有不少人利用其他處理器（如高性能80C196 系列單片機、PC104 處理器等等）進行了自動駕駛儀的數(shù)字化設(shè)計，但是由于系統(tǒng)信號處理能力、算法實時性、可靠性、研制成本等方面的原因，制導航空炸彈自動駕駛儀數(shù)字化設(shè)計大都沒有取得最后的成功。
綜合系統(tǒng)性能和研制成本等多方面的考慮，本文選用 Microchip 公司推出的dsPIC30F 數(shù)字信號控制器作為核心處理器，它集成了16 位單片機（MCU）的所有控制功能和DSP 的計算能力、數(shù)據(jù)吞吐能力，憑借其集成豐富的硬件資源和低廉的價格，使得數(shù)字化自動駕駛儀的工程應(yīng)用成為了可能。