基于DSP的MEMS陀螺儀信號處理平臺的設計

　　近年來隨著MEMS（微機電系統(tǒng)）技術(shù)的發(fā)展，MEMS陀螺儀的研究與發(fā)展受到了廣泛的重視。MEMS陀螺儀具有體積少、重量輕、可靠性好、易于系統(tǒng)集成等優(yōu)點，應用范圍廣闊。但是目前MEMS陀螺儀的精度還不是很高，要想大范圍應用必須對MEMS陀螺儀的信號進行處理。

　　本文選用TI公司的TMS320VC33作為MEMS陀螺儀信號處理平臺的核心芯片，同時引入DSP／BIOS實時操作系統(tǒng)提供的多任務處理機制，在對陀螺儀信號進行數(shù)據(jù)采集的間隙同時對先采集來的信號數(shù)據(jù)進行處理和傳輸，確保數(shù)據(jù)采集和處理的實時性，大大提高了信號處理平臺的工作效率，在高速實時數(shù)據(jù)采集和處理領(lǐng)域具有一定的應用價值。

　1 MEMS陀螺儀信號處理平臺的硬件結(jié)構(gòu)

　　1．1 信號處理平臺的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理

　　MEMS陀螺儀信號的處理平臺的硬件系統(tǒng)應該包括以下幾個部分：DSP模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，上位機通信模塊和JTAG調(diào)試接口模塊。

　　數(shù)據(jù)采集模塊由兩部分組成：6路16位模／數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS8364和同步時序控制器FPGA（A3P250VQ100）。FPGA（A3P250VQ100）一方面是控制各個單元時序，另一方面是為了對A／D采集來的陀螺信號進行預處理。

　　模／數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS8364通過FPGA與DSPVC33相連，采集三軸陀螺信號。

　　DSP主要完成對陀螺信號的降噪運算。陀螺信號經(jīng)DSP處理后再由SCI接口傳送到上位機。

　　系統(tǒng)設計的原理框圖如圖1所示。