一種mems陀螺導航系統(tǒng)慣性器件同步采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種MEMS陀螺導航系統(tǒng)慣性器件同步采集裝置。它包括：石英撓性加速度計：有正交的三路，與AD采樣電路電連接，輸出為模擬電流信號；AD采樣電路：有正交的三路，與FPGA芯片的加速度計信號接口電連接；三軸STIM210MEMS陀螺儀：通過串口對外發(fā)送數(shù)據(jù)，每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，會同時對外輸出一個脈沖信號；SB16C1054串口芯片：接收FPGA芯片送來的陀螺信息；FPGA芯片：實現(xiàn)對ADS1210轉(zhuǎn)換器的控制，對模數(shù)轉(zhuǎn)換的啟動以及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取進行控制；和DSP6713芯片：從SB16C1054串口芯片中讀取陀螺信息，從FPGA讀取加速度計信息，并進行導航解算。
【專利說明】一種MEMS陀螺導航系統(tǒng)慣性器件同步采集裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種慣性器件同步采集裝置，特別是MEMS陀螺導航系統(tǒng)的慣性器件同步采集裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的慣性器件采集系統(tǒng)在軟件上采用單任務順序結構，實時性差，難以滿足導航系統(tǒng)實時信號處理的要求，也難以實現(xiàn)對系統(tǒng)三路陀螺和三路加速度計的同步采集。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]為了克服現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型提供一種MEMS陀螺導航系統(tǒng)慣性器件同步采集裝置，它可以滿足導航系統(tǒng)實時信號處理的要求，實現(xiàn)對系統(tǒng)三路陀螺和三路加速度計的同步采集。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是:它包括:
[0005]石英撓性加速度計:有正交的三路，與AD采樣電路電連接，輸出為模擬電流信號；
[0006]AD采樣電路:有正交的三路，與FPGA芯片的加速度計信號接口電連接，使用高精度、寬動態(tài)特性的△ - Σ型ADS1210模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對加速度計的模擬信號進行AD轉(zhuǎn)換，利用FPGA實現(xiàn)對ADS1210轉(zhuǎn)換器的控制，對模數(shù)轉(zhuǎn)換的啟動以及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取進行控制；
[0007]三軸SHM210MEMS陀螺儀:通過串口對外發(fā)送數(shù)據(jù)，每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，會同時對外輸出一個脈沖信號，導航系統(tǒng)對三個加速度計和陀螺儀的采樣就是以這個脈沖信號為基準時鐘的；
[0008]SB16C1054串口芯片:接收FPGA芯片送來的陀螺信息，一方面此芯片內(nèi)部集成256字節(jié)深度的FIFO，可以很方面的緩存陀螺信息，減少對DSP的中斷請求，另一方面可以簡單對串行通信的波特率進行配置；
[0009]FPGA芯片:實現(xiàn)對ADS1210轉(zhuǎn)換器的控制，對模數(shù)轉(zhuǎn)換的啟動以及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取進行控制；
[0010]和DSP6713芯片:通過EMIF外設數(shù)據(jù)總線接口從SB16C1054串口芯片中讀取十幀暫存的陀螺信息，從FPGA內(nèi)部的緩存空間讀取暫存的加速度計信息，并進行導航解算。
[0011]本實用新型可以滿足導航系統(tǒng)實時信號處理的要求，實現(xiàn)對系統(tǒng)三路陀螺和三路加速度計的同步采集。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0013]圖1為本實用新 型原理圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本實用新型包括三路正交的石英撓性加速度計1、三路AD采樣電路2、三軸 SHM210MEMS 陀螺儀 3、SB16C1054 串 口芯片 4、Altera FPGA 芯片 5 和 DSP6713 芯片
6。三路加速度計I輸出為模擬電流信號，在采樣電路中使用高精度、寬動態(tài)特性的Λ-Σ型ADS1210模數(shù)轉(zhuǎn)換器2對加速度計的模擬信號進行AD轉(zhuǎn)換，利用FPGA實現(xiàn)對ADS1210轉(zhuǎn)換器的控制，對模數(shù)轉(zhuǎn)換的啟動以及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取進行控制。三軸STIM210MEMS陀螺儀3通過串口對外發(fā)送數(shù)據(jù)，每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，會同時對外輸出一個脈沖信號，導航系統(tǒng)對三個加速度計和陀螺儀的采樣就是以這個脈沖信號為基準時鐘的。一般導航系統(tǒng)對慣性儀表輸出信息的采樣頻率為2KHZ，系統(tǒng)的解算周期為5ms，也就是每個解算周期對加速度計和陀螺儀的輸出采樣十次，每間隔5ms通過FPGA的時序邏輯控制，給DSP —個中斷信號，然后DSP6713通過EMIF外設數(shù)據(jù)總線接口從SB16C1054串口芯片中讀取十幀暫存的陀螺信息，從FPGA內(nèi)部的緩存空間讀取暫存的加速度計信息，并進行導航解算。圖示系統(tǒng)中選用串口芯片SB16C1054接收陀螺信息，一方面此芯片內(nèi)部集成256字節(jié)深度的FIFO，可以很方面的緩存陀螺信息，減少對DSP的中斷請求，另一方面可以簡單對串行通信的波特率進行配置。本實用新型可以對慣性器件的輸出實現(xiàn)同步采集，并且軟件編程簡單，運行穩(wěn)定。
【權利要求】
1.一種MEMS陀螺導航系統(tǒng)慣性器件同步采集裝置，其特征在于:它包括: 石英撓性加速度計(I):有正交的三路，與AD采樣電路電連接，輸出為模擬電流信號；AD采樣電路(2):有正交的三路，與FPGA芯片的加速度計信號接口電連接，使用高精度、寬動態(tài)特性的△ - Σ型ADS1210模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對加速度計的模擬信號進行AD轉(zhuǎn)換，利用FPGA實現(xiàn)對ADS1210轉(zhuǎn)換器的控制，對模數(shù)轉(zhuǎn)換的啟動以及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取進行控制；三軸SHM210MEMS陀螺儀(3):通過串口對外發(fā)送數(shù)據(jù)，每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，會同時對外輸出一個脈沖信號，導航系統(tǒng)對三個加速度計和陀螺儀的采樣就是以這個脈沖信號為基準時鐘的； SB16C1054串口芯片(4):接收FPGA芯片送來的陀螺信息，一方面此芯片內(nèi)部集成256字節(jié)深度的FIFO，可以很方面的緩存陀螺信息，減少對DSP的中斷請求，另一方面可以簡單對串行通信的波特率進行配置； FPGA芯片(5):實現(xiàn)對ADS1210轉(zhuǎn)換器的控制，對模數(shù)轉(zhuǎn)換的啟動以及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取進行控制； 和DSP6713芯片(6):通過EMIF外設數(shù)據(jù)總線接口從SB16C1054串口芯片中讀取十幀暫存的陀螺信息， 從FPGA內(nèi)部的緩存空間讀取暫存的加速度計信息，并進行導航解算。
【文檔編號】G05B19/042GK203758523SQ201320851101
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權日:2013年12月20日
【發(fā)明者】姜校亮 申請人:河北漢光重工有限責任公司