本發(fā)明涉及導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種pld、dsp、組合導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理方法和裝置。

背景技術(shù)：

慣性導(dǎo)航是一種完全自主的導(dǎo)航方式，但其誤差隨時間積累，衛(wèi)星導(dǎo)航的誤差不發(fā)散，但其信號容易受到干擾。慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)正好優(yōu)勢互補，在一些高精度高要求的位置服務(wù)場合有著廣泛的應(yīng)用，比如說無人車、無人機等。然而導(dǎo)航系統(tǒng)的實時性要求比較高，而組合導(dǎo)航系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量也相對較大，所以組合導(dǎo)航系統(tǒng)對處理器的性能提出了較高的要求。

因為一邊要進行大量的實時的數(shù)據(jù)處理，一邊要進行復(fù)雜的導(dǎo)航解算，一般單處理器很難滿足組合導(dǎo)航的系統(tǒng)需求，所以通常采用fpga(fieldprogrammablegatearray，現(xiàn)場可編程門陣列)+dsp(digitalsignalprocessing，數(shù)字信號處理器)的硬件處理架構(gòu)。fpga負責(zé)數(shù)據(jù)采集和通信，dsp負責(zé)導(dǎo)航解算。

在大多數(shù)的系統(tǒng)里，fpga僅僅實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和通信，大量的數(shù)據(jù)處理工作由dsp來完成。例如fpga實現(xiàn)了慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集，然后通過中斷的方式告知dsp，然后dsp讀取數(shù)據(jù)；對于衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的處理也類似，fpga接收衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)后，通過中斷的方式告知dsp，dsp讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)；pps(pulsepersecond，秒脈沖)信號亦是通過中斷的方式接入dsp。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的組合導(dǎo)航系統(tǒng)，fpga與dsp的通信過程中存在大量的中斷處理，增加了fpga與dsp的負擔(dān)，影響了系統(tǒng)的整體性能。

本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是：如何降低組合導(dǎo)航系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的通信的復(fù)雜度，提高系統(tǒng)整體性能。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供的一種可編程邏輯器件(pld，programmablelogicdevice)，包括：第一信號發(fā)生電路，被配置為響應(yīng)于接收到秒脈沖pps信號產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號；pps標(biāo)識電路，被配置為響應(yīng)于慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集完成，在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位；第二信號發(fā)生電路，被配置為響應(yīng)于在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位，產(chǎn)生中斷信號并發(fā)送至數(shù)字信號處理器，以便數(shù)字信號處理器響應(yīng)于接收到中斷信號讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)寫入電路，被配置為響應(yīng)于與pps信號對應(yīng)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的接收完成，將衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)寫入fifo(firstinputfirstoutput，先入先出隊列)；io設(shè)置電路，被配置為響應(yīng)于將衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)寫入fifo，將io(inputoutput，輸入輸出接口)設(shè)置為置位輸出狀態(tài)，以便數(shù)字信號處理器在io為置位輸出狀態(tài)的情況下讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，第一信號發(fā)生電路被配置為：按照預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號；響應(yīng)于接收到pps信號，產(chǎn)生與pps信號同步的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號，之后重新按照預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生后續(xù)的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。

在一個實施例中，該可編程邏輯器件還包括：第四信號發(fā)生電路，被配置為響應(yīng)于捕獲到數(shù)字信號處理器產(chǎn)生的寫信號em_we的下降沿，產(chǎn)生寫請求信號；數(shù)據(jù)讀取電路，被配置為在寫請求信號的下降沿讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供的一種數(shù)字信號處理器dsp，包括：第一數(shù)據(jù)讀取電路，被配置為響應(yīng)于接收到可編程邏輯器件發(fā)送的中斷信號，從可編程邏輯器件讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)，其中，中斷信號為可編程邏輯器件響應(yīng)于接收到秒脈沖pps信號的同時采集慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)并在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位后產(chǎn)生的；輸入輸出接口io狀態(tài)查詢電路，被配置為查詢可編程邏輯器件的io的狀態(tài)；第二數(shù)據(jù)讀取電路，被配置為響應(yīng)于可編程邏輯器件的io為置位輸出狀態(tài)，從可編程邏輯器件讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，io狀態(tài)查詢電路響應(yīng)于解算的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中包括秒脈沖pps標(biāo)志位的情況，查詢io的狀態(tài)。

在一個實施例中，該數(shù)字信號處理器還包括：數(shù)據(jù)存儲電路，被配置為響應(yīng)于解算的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中包括秒脈沖pps標(biāo)志位的情況，將當(dāng)前的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果保存至存儲器；處理電路，被配置為將當(dāng)前的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果與衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行組合導(dǎo)航解算。

在一個實施例中，該數(shù)字信號處理器還包括：讀信號發(fā)生電路，被配置為產(chǎn)生讀信號em_oe并發(fā)送至可編程邏輯器件，以便可編程邏輯器件捕獲到em_oe的下降沿后將慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)或衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)總線；其中，第一數(shù)據(jù)讀取電路被配置為在em_oe的上升沿讀取數(shù)據(jù)總線上的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)，或者，第二數(shù)據(jù)讀取電路被配置為被配置為在em_oe的上升沿讀取數(shù)據(jù)總線上的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，該數(shù)字信號處理器還包括：數(shù)據(jù)寫入電路，被配置為將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)總線，其中，數(shù)據(jù)包括組合導(dǎo)航的解算結(jié)果；寫信號發(fā)生電路，被配置為產(chǎn)生寫信號em_we并發(fā)送至可編程邏輯器件，以便可編程邏輯器件捕獲到em_we后讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，提供的一種組合導(dǎo)航系統(tǒng)，包括：前述任一個實施例中的可編程邏輯器件以及前述任一個實施例中的數(shù)字信號處理器。

在一個實施例中，該組合導(dǎo)航系統(tǒng)還包括：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，被配置為產(chǎn)生秒脈沖pps信號以及衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并發(fā)送至可編程邏輯器件；慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，被配置為產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)并發(fā)送至可編程邏輯器件。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，提供的一種數(shù)據(jù)處理方法，包括：響應(yīng)于接收到秒脈沖pps信號產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號；響應(yīng)于慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集完成，在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位，并產(chǎn)生中斷信號發(fā)送至數(shù)字信號處理器，以便數(shù)字信號處理器響應(yīng)于接收到中斷信號讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)；響應(yīng)于與pps信號對應(yīng)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的接收完成，將衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)寫入先入先出隊列fifo，并將輸入輸出接口io設(shè)置為置位輸出狀態(tài)，以便數(shù)字信號處理器在io為置位輸出狀態(tài)的情況下讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，按照預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號；響應(yīng)于接收到pps信號，產(chǎn)生與pps信號同步的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號，之后重新按照預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生后續(xù)的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。

根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，提供的一種數(shù)據(jù)處理方法，包括：響應(yīng)于接收到可編程邏輯器件發(fā)送的中斷信號，從可編程邏輯器件讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)，其中，中斷信號為可編程邏輯器件響應(yīng)于接收到秒脈沖pps信號的同時采集慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)并在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位后產(chǎn)生的；查詢可編程邏輯器件的輸入輸出接口io的狀態(tài)，在io為置位輸出狀態(tài)的情況下從可編程邏輯器件讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，響應(yīng)于解算的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中包括秒脈沖pps標(biāo)志位的情況，查詢io的狀態(tài)。

在一個實施例中，響應(yīng)于解算的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中包括秒脈沖pps標(biāo)志位的情況，保存當(dāng)前的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果，并將當(dāng)前的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果與衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行組合導(dǎo)航解算。

在一個實施例中，采用以下方法從可編程邏輯器件讀取數(shù)據(jù)：產(chǎn)生讀信號em_oe并發(fā)送至可編程邏輯器件，以便可編程邏輯器件捕獲到em_oe的下降沿后產(chǎn)生讀請求信號，并在讀請求信號的下降沿將慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)或衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)總線；在em_oe的上升沿讀取數(shù)據(jù)總線上的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)或衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，采用以下方法將數(shù)據(jù)寫入可編程邏輯器件：將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)總線，并產(chǎn)生寫信號em_we并發(fā)送至可編程邏輯器件，以便可編程邏輯器件捕獲到em_we后讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括組合導(dǎo)航的結(jié)算結(jié)果。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，提供的一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括：存儲器；以及耦接至存儲器的處理器，處理器被配置為基于存儲在存儲器設(shè)備中的指令，執(zhí)行如前述任一個實施例中的數(shù)據(jù)處理方法。

根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，，提供的一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)執(zhí)行如前述任一個實施例中的數(shù)據(jù)處理方法的步驟。

本發(fā)明中可編程邏輯器件向數(shù)字信號處理器傳輸慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)仍采用中斷的方式，但是可編程邏輯器件通過在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)包中添加pps標(biāo)志位來向數(shù)字信號處理器指示pps信號，并且可編程邏輯器件將衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)緩存至fifo中同時將io設(shè)置為置位輸出狀態(tài)，數(shù)字信號處理器在空閑時刻來讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。減少了組合導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信過程中中斷的次數(shù)，降低了可編程邏輯器件和數(shù)字信號處理器的負擔(dān)，提高了系統(tǒng)的整體性能。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出本發(fā)明的一個實施例的組合導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出本發(fā)明的一個實施例的可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出本發(fā)明的一個實施例的數(shù)字信號處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4示出本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)處理方法的流程示意圖。

圖5示出本發(fā)明的另一個實施例的數(shù)據(jù)處理方法的流程示意圖。

圖6示出本發(fā)明的一個實施例的可編程邏輯器件的時序示意圖。

圖7示出本發(fā)明的一個實施例的數(shù)字信號處理器200從可編程邏輯器件100讀取數(shù)據(jù)的方法的流程示意圖。

圖8示出本發(fā)明的一個實施例的數(shù)字信號處理器200從可編程邏輯器件100讀取數(shù)據(jù)的時序示意圖。

圖9示出本發(fā)明的一個實施例的數(shù)字信號處理器200向可編程邏輯器件100寫入數(shù)據(jù)的方法的流程示意圖。

圖10示出本發(fā)明的一個實施例的數(shù)字信號處理器200向可編程邏輯器件100寫入數(shù)據(jù)的時序示意圖。

圖11示出本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12示出本發(fā)明的另一個實施例的數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

針對現(xiàn)有的組合導(dǎo)航系統(tǒng)，fpga與dsp的通信過程中存在大量的中斷處理，增加了fpga與dsp的負擔(dān)，影響了系統(tǒng)的整體性能的問題，提出本方案。

下面結(jié)合圖1描述本發(fā)明的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。

圖1為本發(fā)明組合導(dǎo)航系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該組合導(dǎo)航系統(tǒng)10包括：

可編程邏輯器件100，被配置為采集慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)以及pps信號，并發(fā)送至數(shù)字信號處理器200，接收數(shù)字信號處理器200發(fā)送的組合解算結(jié)果，并輸出。

可編程邏輯器件100可以是fpga。

數(shù)字信號處理器200，被配置為從可編程邏輯器件100讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)以及pps信號，并根據(jù)慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行組合導(dǎo)航解算，并將組合解算結(jié)果發(fā)送至可編程邏輯器件100。

進一步，組合導(dǎo)航系統(tǒng)10還可以包括：

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)300，被配置為產(chǎn)生pps信號以及衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并發(fā)送至可編程邏輯器件100。

pps信號用來標(biāo)記當(dāng)前衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的有效時刻，即隨后一幀的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)為當(dāng)前pps時刻產(chǎn)生的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)300可以是gps(globalpositioningsystem，全球定位系統(tǒng))或北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)400，被配置為產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)并發(fā)送至可編程邏輯器件100。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)400可以由加速度計401、陀螺儀402、溫度傳感器403等。溫度傳感403用于進行加速度計401和陀螺儀402的標(biāo)定補償。加速度計401、陀螺儀402分別向可編程邏輯器件100輸出三路數(shù)據(jù)。加速度計例如為石英振梁加表，陀螺儀例如為光纖陀螺?？删幊踢壿嬈骷?00對加速度計和陀螺儀產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以同樣的速率進行采樣。

進一步，組合導(dǎo)航系統(tǒng)10還可以包括：

模數(shù)轉(zhuǎn)換器500，被配置為對加速度計401和溫度傳感器403輸出的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，并輸入至可編程邏輯器件100。

通信接口600，被配置為接收用戶側(cè)的指令，輸入可編程邏輯器件100，接收可編程邏輯器件100輸出的組合解算結(jié)果，并輸出至用戶側(cè)。

通信接口600可以是rs422接口。

上述組合導(dǎo)航系統(tǒng)可以應(yīng)用于無人機、無人車等無人駕駛設(shè)備，也可以應(yīng)用于飛機、汽車等交通工具。

本發(fā)明還提供一種可編程邏輯器件，下面結(jié)合圖2具體描述可編程邏輯器件100。

圖2為本發(fā)明可編程邏輯器件100的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，該可編程邏輯器件100包括：

第一信號發(fā)生電路102，被配置為響應(yīng)于接收到秒脈沖pps信號產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。

第一信號發(fā)生電路102被配置為：

按照預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號；響應(yīng)于接收到pps信號，產(chǎn)生與pps信號同步的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號，之后重新按照預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生后續(xù)的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。

第一信號發(fā)生電路102可以包括計數(shù)器，利用計數(shù)器對系統(tǒng)時鐘進行分頻產(chǎn)生預(yù)設(shè)頻率(例如200hz)的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。

pps標(biāo)識電路104，被配置為響應(yīng)于慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集完成，在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位。

第二信號發(fā)生電路106，被配置為響應(yīng)于在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位，產(chǎn)生中斷信號并發(fā)送至數(shù)字信號處理器，以便數(shù)字信號處理器200響應(yīng)于接收到中斷信號讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)寫入電路108，被配置為響應(yīng)于與pps信號對應(yīng)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的接收完成，將衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)寫入fifo。

io設(shè)置電路110，被配置為響應(yīng)于將衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)寫入fifo，將io設(shè)置為置位輸出狀態(tài)，以便數(shù)字信號處理器在io為置位輸出狀態(tài)的情況下讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

進一步，參考圖2，可編程邏輯器件100還可以包括：

第三信號發(fā)生電路112，被配置為響應(yīng)于捕獲到數(shù)字信號處理器產(chǎn)生的讀信號em_oe的下降沿，產(chǎn)生讀請求信號。

數(shù)據(jù)傳輸電路114，被配置為在讀請求信號的下降沿將與地址譯碼對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)總線，以便數(shù)字信號處理器在em_oe的上升沿讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)。

進一步，參考圖2，可編程邏輯器件100還可以包括：

第四信號發(fā)生電路116，被配置為響應(yīng)于捕獲到數(shù)字信號處理器產(chǎn)生的寫信號em_we的下降沿，產(chǎn)生寫請求信號。

數(shù)據(jù)讀取電路118，被配置為在寫請求信號的下降沿讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)。

進一步，可編程邏輯器件100還可以包括濾波器，用于對采集的數(shù)據(jù)進行濾波，以進一步減輕數(shù)字信號處理器200的負擔(dān)，提高數(shù)字信號處理器200的組合導(dǎo)航解算速率，提高系統(tǒng)整體性能。

進一步，可編程邏輯器件100還可以包括io接口。

本發(fā)明還提供一種數(shù)字信號處理器，下面結(jié)合圖3具體描述數(shù)字信號處理器200。

圖3為本發(fā)明數(shù)字信號處理器200一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，該數(shù)字信號處理器200包括：

第一數(shù)據(jù)讀取電路202，被配置為響應(yīng)于接收到可編程邏輯器件100發(fā)送的中斷信號，從可編程邏輯器件100讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)，其中，中斷信號為可編程邏輯器件100響應(yīng)于接收到秒脈沖pps信號的同時采集慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)并在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位后產(chǎn)生的。

io狀態(tài)查詢電路204，被配置為查詢可編程邏輯器件100的io的狀態(tài)。

io狀態(tài)查詢電路204響應(yīng)于解算的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中包括秒脈沖pps標(biāo)志位的情況，查詢io的狀態(tài)。

第二數(shù)據(jù)讀取電路206，被配置為響應(yīng)于可編程邏輯器件100的io為置位輸出狀態(tài)，從可編程邏輯器件100讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

進一步，參考圖3，數(shù)字信號處理器200還可以包括：

數(shù)據(jù)存儲電路208，被配置為響應(yīng)于解算的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中包括秒脈沖pps標(biāo)志位的情況，將當(dāng)前的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果保存至存儲器。

處理電路210，被配置為將當(dāng)前的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果與衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行組合導(dǎo)航解算。

進一步，參考圖3，數(shù)字信號處理器200還可以包括：

讀信號發(fā)生電路212，被配置為產(chǎn)生讀信號em_oe并發(fā)送至可編程邏輯器件，以便可編程邏輯器件捕獲到em_oe的下降沿后將慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)或衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)總線。

其中，第一數(shù)據(jù)讀取電路202被配置為在em_oe的上升沿讀取數(shù)據(jù)總線上的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)，或者，第二數(shù)據(jù)讀取電路206被配置為被配置為在em_oe的上升沿讀取數(shù)據(jù)總線上的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

進一步，參考圖3，數(shù)字信號處理器200還可以包括：

數(shù)據(jù)寫入電路214，被配置為將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)總線，其中，數(shù)據(jù)包括組合導(dǎo)航的解算結(jié)果。

寫信號發(fā)生電路216，被配置為產(chǎn)生寫信號em_we并發(fā)送至可編程邏輯器件，以便可編程邏輯器件捕獲到em_we后讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)。

上述讀信號發(fā)生電路212、數(shù)據(jù)寫入電路214以及寫信號發(fā)生電路216可以通過emif(externalmemoryinterface，外部存儲器接口)實現(xiàn)。

本發(fā)明還提供一種數(shù)據(jù)處理方法即組合導(dǎo)航系統(tǒng)的工作過程，下面結(jié)合圖1、圖4至圖10。描述本發(fā)明組合導(dǎo)航系統(tǒng)的工作過程。

圖4為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理方法一個實施例的流程圖。如圖4所示，該數(shù)據(jù)處理方法包括：

步驟s402，可編程邏輯器件100響應(yīng)于接收到pps信號產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。

可編程邏輯器件100可以按照預(yù)設(shè)頻率，例如200hz，產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號，當(dāng)接收到pps信號時，則產(chǎn)生與pps信號同步的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號，并重新按照預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生后續(xù)的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。

步驟s404，可編程邏輯器件100響應(yīng)于慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集完成，在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位，并產(chǎn)生中斷信號發(fā)送至數(shù)字信號處理器200。

步驟s406，數(shù)字信號處理器200響應(yīng)于接收到中斷信號讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

步驟s408，可編程邏輯器件100響應(yīng)于與pps信號對應(yīng)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的接收完成，將衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)寫入fifo，并將io設(shè)置為置位輸出狀態(tài)。

步驟s410，數(shù)字信號處理器200查詢可編程邏輯器件100的io的狀態(tài)，在io為置位輸出狀態(tài)的情況下從可編程邏輯器件100讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

上述步驟s404～s406與步驟s408～s410沒有先后順序，為并列流程。

上述實施例中可編程邏輯器件向數(shù)字信號處理器傳輸慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)仍采用中斷的方式，但是可編程邏輯器件通過在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)包中添加pps標(biāo)志位來向數(shù)字信號處理器指示pps信號，并且可編程邏輯器件將衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)緩存至fifo中同時將io設(shè)置為置位輸出狀態(tài)，數(shù)字信號處理器在空閑時刻來讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。減少了組合導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信過程中中斷的次數(shù)，降低了可編程邏輯器件和數(shù)字信號處理器的負擔(dān)，提高了系統(tǒng)的整體性能。

下面結(jié)合圖1、圖5至圖6以可編程邏輯器件為fpga為例，描述本發(fā)明組合導(dǎo)航系統(tǒng)的具體工作過程。

圖5為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理方法另一個實施例的流程圖。如圖5所示，該數(shù)據(jù)處理方法包括：

步驟s502，fpga接收pps信號，同時產(chǎn)生一次慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。

如圖6所示，fpga系統(tǒng)時鐘按照第一預(yù)設(shè)頻率(例如20mhz)產(chǎn)生時鐘信號。fpga可以包括計數(shù)器，利用計數(shù)器對系統(tǒng)時鐘進行分頻產(chǎn)生第二預(yù)設(shè)頻率(例如200hz)的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。當(dāng)fpga接收到pps信號時，計數(shù)器清零，產(chǎn)生與pps信號同步的一次慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號，之后仍按照第二預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。fpga每次接收到pps信號，計數(shù)器清零，重新按照第二預(yù)設(shè)頻率產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號。

步驟s504，fpga響應(yīng)于pps信號從衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)300采集衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)，響應(yīng)于慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號從慣性導(dǎo)航系統(tǒng)采集慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

fpga按照第三預(yù)設(shè)頻率(例如20hz)采集衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)，即fpga接收到pps信號的頻率為第三預(yù)設(shè)頻率。

步驟s506，fpga響應(yīng)于慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集完成，在慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)中添加pps標(biāo)志位，并產(chǎn)生中斷信號發(fā)送至dsp。

如圖6所示，每一次慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號之后產(chǎn)生對應(yīng)的中斷信號，對應(yīng)的兩個信號之間的時延為fpga采集慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行簡單處理(例如濾波)的時延。fpga按照第一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)量對慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行采集，例如每次采集60字節(jié)。

步驟s508，fpga響應(yīng)于衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集完成，將衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)寫入fifo，并將io設(shè)置為置位輸出狀態(tài)。

步驟s510，dsp響應(yīng)于接收到中斷信號讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

步驟s512，dsp對讀取的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行解算，查詢是否存在pps標(biāo)志位，如果存在pps標(biāo)志位，則執(zhí)行步驟s514。

dsp每次讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)后進行解算查看其中是否存在pps標(biāo)識位，如果存在則相當(dāng)于收到pps中斷。

步驟s514，dsp保存當(dāng)前慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果，查詢fpga的io的狀態(tài)，在io為置位輸出狀態(tài)的情況下從fpga讀取衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。

步驟s508和步驟s510、s512、s514的順序不確定，由于衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的傳輸頻率低于慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的傳輸速率，即兩次pps信號之間會有多次慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集和傳輸。如果dsp查詢fpga的io狀態(tài)為輸入狀態(tài)，則等下一次讀取慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)并解算之后再執(zhí)行步驟s514。

步驟s516，dsp將當(dāng)前的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果與衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行組合導(dǎo)航解算。

由于dsp保存當(dāng)前慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果的時刻與接收衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)并得到衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果的時刻存在一定的時延。這段時延中，dsp可能已接收到新的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)，則dsp再次保存新的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果，dsp根據(jù)已保存的當(dāng)前慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果、新的慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的解算結(jié)果以及衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行組合導(dǎo)航解算。

步驟s518，dsp將組合導(dǎo)航解算結(jié)果寫入fpga的fifo。

步驟s520，fpga將組合導(dǎo)航解算結(jié)果輸出至通信接口600，并由通信接口600輸出至用戶側(cè)。

上述實施例提供了一種慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)與衛(wèi)星數(shù)據(jù)的同步方法。可編程邏輯器件通過在接收到pps信號時同時產(chǎn)生慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集信號，可以減少dsp接收慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)與對應(yīng)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)之間的時延，簡化dsp對兩種數(shù)據(jù)的同步過程，進一步提高dsp的組合導(dǎo)航解算速率和系統(tǒng)的整體性能。

可編程邏輯器件100和數(shù)字信號處理器200之間的讀寫過程均由數(shù)字信號處理器200發(fā)起?？删幊踢壿嬈骷?00和數(shù)字信號處理器200之間的通信例如通過emif(externalmemoryinterface，外部存儲器接口)。下面結(jié)合圖7和圖8描述數(shù)字信號處理器200從可編程邏輯器件100讀取數(shù)據(jù)的邏輯。

圖7為本發(fā)明數(shù)字信號處理器200從可編程邏輯器件100讀取數(shù)據(jù)的方法的一個實施例的流程圖。如圖7所示，該方法包括：

步驟s702，數(shù)字信號處理器200產(chǎn)生讀信號em_oe并發(fā)送至可編程邏輯器件100。

參考圖8，數(shù)字信號處理器200(dsp)首先產(chǎn)生em_cs信號發(fā)送至可編程邏輯器件100(以fpga為例)，em_cs信號為使能信號，表示要進行操作。在em_cs信號的下降沿，產(chǎn)生em_addr信號，用于指示數(shù)字信號處理器200要讀取的是慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)還是衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。由于可編程邏輯器件100和數(shù)字信號處理器200之間可能存在多根數(shù)據(jù)總線，因此，有多個em_addr信號和em_data信號。

步驟s704，可編程邏輯器件100捕獲到em_oe信號的下降沿后，產(chǎn)生讀請求信號(read_request)。

如圖8所示，read_request信號在em_oe信號的下降沿之后。

步驟s706，可編程邏輯器件100在讀請求信號的下降沿，將與地址譯碼對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)總線。

地址譯碼為對em_addr信號的譯碼。

如圖8所示，讀請求信號的下降沿之后，em_data信號發(fā)生改變。可編程邏輯器件100還可以產(chǎn)生讀完成信號(read_finished)

步驟s708，數(shù)字信號處理器200在em_oe信號的上升沿讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)。

下面結(jié)合圖9和圖10描述數(shù)字信號處理器200向可編程邏輯器件100寫數(shù)據(jù)的邏輯。

圖為本發(fā)明數(shù)字信號處理器200向可編程邏輯器件100寫數(shù)據(jù)的方法的一個實施例的流程圖。如圖9所示，該方法包括：

步驟s902，數(shù)字信號處理器200將組合導(dǎo)航的解算結(jié)果寫入數(shù)據(jù)總線。

參考圖10，數(shù)字信號處理器200(dsp)首先產(chǎn)生em_cs信號發(fā)送至可編程邏輯器件100，em_cs信號為使能信號，表示要進行操作。在em_cs信號的下降沿，產(chǎn)生em_addr信號，用于指示數(shù)字信號處理器200寫入的是組合導(dǎo)航的解算結(jié)果，同時將組合導(dǎo)航的解算結(jié)果寫入數(shù)據(jù)總線，產(chǎn)生em_data信號。由于可編程邏輯器件100(以fpga為例)和數(shù)字信號處理器200之間可能存在多根數(shù)據(jù)總線，因此，有多個em_addr信號和em_data信號。

步驟s904，數(shù)字信號處理器200將組合導(dǎo)航的解算結(jié)果寫入數(shù)據(jù)總線后，產(chǎn)生寫信號em_we。

步驟s906，可編程邏輯器件100響應(yīng)于捕獲到寫信號em_we的下降沿，產(chǎn)生寫請求信號(write_request)。

步驟s908，可編程邏輯器件100在寫請求信號的下降沿讀取數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)。

如圖10所示，可編程邏輯器件100還可以產(chǎn)生寫完成信號(write_finished)。

本發(fā)明的實施例中的數(shù)據(jù)處理裝置可各由各種計算設(shè)備或計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)，下面結(jié)合圖11以及圖12進行描述。

圖11為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖11所示，該實施例的裝置1100包括：存儲器1110以及耦接至該存儲器1110的處理器1120，處理器1120被配置為基于存儲在存儲器1110中的指令，執(zhí)行本發(fā)明中任意一個實施例中的數(shù)據(jù)處理方法。

其中，存儲器1110例如可以包括系統(tǒng)存儲器、固定非易失性存儲介質(zhì)等。系統(tǒng)存儲器例如存儲有操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、引導(dǎo)裝載程序(bootloader)、數(shù)據(jù)庫以及其他程序等。

圖12為本發(fā)明數(shù)據(jù)處理裝置的另一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖12所示，該實施例的裝置1100包括：存儲器1110以及處理器1120，還可以包括輸入輸出接口1230、網(wǎng)絡(luò)接口1240、存儲接口1250等。這些接口1230，1240，1250以及存儲器1110和處理器1120之間例如可以通過總線1260連接。其中，輸入輸出接口1230為顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、觸摸屏等輸入輸出設(shè)備提供連接接口。網(wǎng)絡(luò)接口1240為各種聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供連接接口，例如可以連接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或者云端存儲服務(wù)器等。存儲接口1250為sd卡、u盤等外置存儲設(shè)備提供連接接口。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用非瞬時性存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解為可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。