dsp芯片在自动报站系统中的应用

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1、DSP芯片在自动报站系统中的应用 引言：当前国内主要大城市的公交车大都采用人工语音报站，即每到一站由司机或者乘务员按语音键来进行报站。但有时由于受到各种因素如雨雪天路滑、车上拥挤、乘务员心情的变化等的影响，会出现报错站，漏报站的情况，给乘客特别是不熟悉本市地形的乘客带来了不必要的麻烦，从而影晌到了一个城市的窗口形象工程建设，于是开发研制自动报站系统成为必然。系统中由于要求对接收到的公交车GPS定位信息（经纬度信息等）进行处理，由经纬度信息生成站牌与公交车之间的距离信息，这之间会经历繁琐的计算，用一般的

2、微控制器难于实现，而当采用DSP处理芯片时，这一问题就很好解决了。1.自动报站系统的总体结构整个自动报站系统主要由车载设备及电子站牌两大部分组成。系统结构框架如图1.1所示。车载设备主要用于对公交车定位数据的提取以实现自动报站，而站牌设备主要用于对该位置信息的显示。由于公交车的位置信息是不断变化的，而站牌的位置则是相对固定的，所以两者之间要建立联系，必须要建立在无线通信的基础之上。 自动报站原理如下：车载GPS接收机不断接收公交车的定位信息，在经过DSP处理器处理之后提取有用信息并通过无线收发信机将此

3、定位信息发送出去，电子站牌在接收到该定位信息后，将此定位信息与自己的静态位置信息（由GPS接收机预先测得）进行对比，如果其差值在规定的范围之内（比如公交车进站时），就由电子站牌返回特定的指示报站站点信息给公交车，在公交车接收到该特定的指示站点命令后，由DSP处理器通过并口向语音芯片写入特定的播放地址，语音芯片通过该播放地址，滤波后由扬声器播放该特定的语音信息，这样就实现了公交车的自动报站功能。1．1车载设备所谓车载设备也就是指安装在公交车辆上的设备，它是公共交通信息服务系统中重要的组成部分。要实现公共

4、交通信息系统所具有的功能，即具有GPS卫星定位信息接收、公交车自动报站以及与电子站牌的双向通信等功能，就硬件构成而言，车载设备必须由GPS接收天线、GPS接收机、通信控制器、自动报站设备以及无线收发信机等几个重要的部分组成。（1）GPS接收机公交车车载设备中的GPS接收机主要是用来获取公交车的定位信息的，它能够接收卫星发出的定位资料，并可以对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时的计算出观测站的三维位置、三维速

5、度和时间等信息[10]。车载GPS接收机可以选用可供二次开发的Garmin（高明）GPS25OEM，它拥有并行12通道，能够同时跟踪12颗GPS导航卫星，灵敏度高、定位速度快、功耗低、性价比高，有2个兼容RS-232的双向通道，能同时传输标准的NMEA-0183数据，其无差分定位精度在10米以内，功耗非常小，数据更新率较快，可以达到1次/秒。在处理GPS接收机所接收到的数据时，一般先通过对帧头的判断确定是否为"$GPRMC"帧结构，然后再对该帧进行数据的提取处理。如果情况特殊，需要从其他帧获取数据，处

6、理方法与之也是完全类似的。由于帧内各数据段由逗号分割，因此在处理缓存数据时一般是通过搜寻ASCII码"$"来判断是否是帧头，在对帧头的类别进行识别后再通过对所经历逗号个数的计数来判断出当前正在处理的是哪一种定位导航参数，并作出相应的处理。处理的过程主要分四步进行：首先要确定当前传送过来的数据字节是否合法，即该数据字节是否是属于我们所需要的数据包中的数据；然后确定传来的数据字节在这个数据包中的位置；接着对采集到的数据字节进行保存；最后当整个数据包传送结束时，交由处理程序部分进行计算处理。（2）通信控制器

7、通信控制器采用DSP处理芯片TMS320VC5402，它是TI公司推出的一款性价比极高的定点DSP芯片。其性能特点如下：操作速率可达100MIPS；具有先进的多总线结构，三条16位数据存储器总线和一条程序存储器总线；40位算术逻辑单元(ALU)，包括一个40位桶形移位器和两个40位累加器；一个17×17乘法器和一个40位专用加法器，允许16位带/不带符号的乘法；整合维特比加速器，用于提高维特比编译码的速度；单周期正规化及指数译码；8个辅助寄存器及一个软件栈，允许使用业界最先进的定点DSPC语言编译器；

8、数据/程序寻址空间为1M×16bit，内置4K×16bitROM和16k×16bitRAM；内置可编程等待状态发生器、锁相环(PLL)时钟产生器、两个多通道缓冲串口、一个与外部处理器通信的8位并行HPI口、两个16位定时器以及6通道DMA控制器且低功耗。与C54X系列的其它芯片相比，C5402具有高性能、低功耗和低价格等特点。它采用6级流水线，且当RPT(重复指令)时，一些多周期的指令就变成了单周期的指令；芯片内部RAM和ROM可根据PMST寄存器中的O