[發明專利]基于DSP核的ADS-B系統級芯片架構

有效

• 申請號: 201910085840.5
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109932963B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 劉剛;張鋒鋒;葛成;張晶磊
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 杜林雪

本發明揭示了一種基于DSP核的ADS?B系統級芯片架構，包括DSP核心處理器、可復用IP核、AMBA總線架構及自定義IP內核，其中DSP核心處理器與可復用IP核用以搭建DSP系統環境，可復用IP核包括JTAG調試鏈、ADC模塊、DAC模塊及內存控制器模塊；而AMBA總線架構主要用于連接系統內部各模塊，包括AHB、APB總線及相應總線控制模塊；自定義IP內核用于實現芯片核心功能，包括數據采集、數據流控制及協議解析功能。

【技術領域】

本發明屬于航空電子系統領域，尤其涉及一種基于DSP核的ADS-B系統級芯片架構。

【背景技術】

傳統的便攜式ADS-B終端系統往往由中央處理模塊(包含GNSS模塊、信號處理模塊、S模式和ADS-B協議處理模塊等)、發射模塊、接收模塊、電源模塊等一系列分立設備組成，其中中央處理模塊將本機的導航信息組成ADS-B信息發送給發射模塊對外發射，完成ADS-B OUT功能；對接收模塊發送的ADS-B信息、進行解碼和報文解析，將解析后的ADS-B信息與本機的導航信息輸出至后端裝置，完成ADS-B IN功能；電源模塊采用內置充電電池，為整機提供電源輸入。盡管通過緊湊式結構布局和適當的集成電路綜合技術可以實現ADS-B系統的小型化，但是這種手段效果有限，即使不考慮成本因素，完全依賴高性能小封裝元器件，產品的小型化程度也無法滿足通航飛機，特別是目前發展迅猛的無人機的裝機要求。

隨著低空空域的逐步開放，通用航空迅速發展，同時也對ADS-B終端設備提出了更進一步的要求，設備低功耗、微小型化、輕型化是ADS-B機載終端的發展趨勢，因此，專用芯片是解決通航領域對ADS-B設備微小型化需求的最佳途徑。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種基于DSP核的ADS-B系統級SOC芯片架構，用以解決完現有技術完全依賴高性能小封裝元器件并且產品的小型化程度無法滿足通航飛機的問題。

為實現上述目的，實施本發明的基于DSP核的ADS-B系統級SOC芯片包括DSP核心處理器、可復用IP核、AMBA總線架構及自定義IP內核，其中DSP核心處理器與可復用IP核用以搭建DSP系統環境，可復用IP核包括JTAG調試鏈、ADC模塊、DAC模塊及內存控制器模塊；而AMBA總線架構主要用于連接系統內部各模塊，包括AHB、APB總線及相應總線控制模塊；自定義IP內核用于實現芯片核心功能，包括數據采集、數據流控制及協議解析功能。

較佳地，DSP核心處理器為32位MIPS指令集架構的高性能處理器，其內部功能主要包括實現芯片總體工作模式按鍵采樣配置、實現ADS-B原始數據進行正向解析和逆向變換及數據濾波算法以及內部各模塊工作狀態配置。

較佳地，JTAG調試鏈用于JTAG調試及編程下載，ADC模塊用于完成A/D轉換，DAC模塊用于完成D/A轉換，內存控制器用于片內存儲設備Flash，RAM的存儲訪問。

較佳地，可復用IP核還包括：AHB總線控制模塊：用于控制及協調AHB總線上模塊間的通信；AHB/APB總線橋：用于AHB總線及APB總線的匹配與協調；并行輸入/輸出：用于完成按鍵值輸入和工作狀態輸出；WDT：用于防止芯片出現意外狀況時程序出現死鎖現象；WiFi模塊：用于完成WiFi傳輸；USB設備：用于完成USB通信；定時/計數器：用于系統定時或程序計數；串口控制器：用于串口通信；中斷控制器：用于處理系統內部及外部中斷請求。

較佳地，AHB總線(Advanced High-performance Bus，AHB，高級高性能總線)用于連接高性能、高時鐘頻率的系統模塊，包括DSP核心處理器及內存控制器，而APB總線(Advanced Peripheral Bus，APB，高級外設總線)用于連接外圍低速設備，包括串口、WDT及中斷。