摘 要：在數(shù)字舵機軟件修改時，為了避免空空導彈產品反復拆裝，保證導彈的可靠性，設計了一套利用產品串行通信接口加載程序的串行加載系統(tǒng)。針對控制芯片TMS320LF2407，利用芯片自帶的ROM，采用串行異步通信方式實現(xiàn)軟件串行加載。實際應用表明，該系統(tǒng)可以方便、快捷地進行舵機軟件加載，避免了反復拆裝產品，提高了生產效率。

關鍵詞：空空導彈；數(shù)字舵機；軟件加載；串行加載；串行異步通信

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1673-5048（2013）04-0058-03

DesignofSoftwareSerialLoadingSystemforAirtoAir MissileDigitalControlActuator

LIUPeng，ZHUPeihong，TAOXiaoliang

（ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China）

Abstract：Duringmodifyingsoftwareofairtoairmissiledigitalcontrolactuator，aserialloadingsystemusingserialcommunicationinterfaceloadingprogramisdesignedtoavoiddisassemblingproduction repeatedly.SoftwareserialloadingrealizesviaserialasynchronouscommunicationwithROMof TMS320LF2407chipself.Practicalapplicationsprovethatthesystemcanloadsoftexpedientlyandfast，andcanavoiddisassemblingproductionandimproveproducingefficiency.

Keywords：airtoairmissile；digitalcontrolactuator；softwareloading；serialloading；serialasynchronouscommunication

0 引 言

隨著數(shù)字處理芯片的快速發(fā)展，利用數(shù)字電路控制的舵機表現(xiàn)出比模擬電路控制的舵機更大的優(yōu)勢，如參數(shù)調試方便、器件參數(shù)漂移小、可以采用更加復雜的控制算法等。數(shù)字電路控制的舵機通過軟件算法實現(xiàn)舵機控制，在軟件狀態(tài)穩(wěn)定后，通過仿真器燒寫到產品中。但當舵機與其他艙段組合成一個完整的產品時，如果軟件參數(shù)需要修改，需要將產品拆開進行燒寫，費時而且反復拆裝也降低了產品的可靠性。如果能夠利用產品的串行通信接口進行程序加載，就可以避免上述情況發(fā)生。

為此，本文設計了一套串行加載系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以利用產品的串行通信接口方便地進行程序和參數(shù)的加載，免除了產品的反復拆裝，提高了生產效率。

1 串行加載實現(xiàn)原理

本文設計的舵機控制器采用的芯片為TMS320LF2407，該芯片是TI公司用于數(shù)字電機控制和嵌入式應用的新一代16位、定點、低功耗DSP，芯片自帶32K字節(jié)Flash。

另外一種方式是利用芯片內部自帶的引導加載代碼進行程序加載。TMS320LF2407自帶的ROM具有引導加載代碼，并為用戶提供了兩種選擇：異步方式和同步方式。異步方式是通過串行通信接口SCI實現(xiàn)，同步方式通過串行外設接口SPI實現(xiàn)。這兩種方式均可以將程序代碼加載到用戶指定的位置。與傳統(tǒng)的加載方式相比，這種方式有兩個優(yōu)點：

（1）不必編寫內嵌程序，加載方式簡單可靠。

（2）控制器不必保留JTAG接口，電路布線簡單且有利于代碼保密。

所以本文采用該種方式進行舵機軟件加載系統(tǒng)設計。

舵機控制器通過一個異步串行通信接口與其他艙段通信，所以采用異步方式實現(xiàn)程序加載。這里通信協(xié)議采用RS422方式，該協(xié)議與RS232協(xié)議相比具有抗干擾能力強、傳輸速率快等優(yōu)點。接口轉換芯片采用MAX3160，該芯片在3～5.5V之間均可以正常工作，接口電路如圖1所示。

（3）異步或同步選擇。引導加載代碼根據(jù)SPISIMO引腳狀態(tài)選擇輸入程序的來源，引導加載代碼被激活后，會對該引腳進行掃描。如果SPISIMO引腳拉低，則啟用SCI傳輸；如果SPISIMO引腳拉高，則啟用SPI傳輸。這里將SPISIMO引腳拉低，啟用SCI傳輸。

（4）建立通信連接。主機與TMS320LF2407的波特率必須設定為38400bps，然后，主機向TMS320LF2407發(fā)送探測字符0x0D，TMS320LF2407在串行端口進行連續(xù)偵聽，對偵聽到的每一個字符與0x0D對比，如果超過三個字符不匹配，則TMS320LF2407嘗試新的波特率。如果波特率正確且偵聽到的字符是0x0D，則TMS320LF2407將嘗試連續(xù)接收9個0x0D字符，如果連續(xù)接收的9個字符均為0x0D，則目標機將返回0xAA，表示通信握手正常。通信格式是8位字符，1個停止位，無校驗位。通信握手正常后，就可以進行加載算法及可執(zhí)行代碼傳輸了。

TMS320LF2407的加載算法可以從TI公司網站下載，不同型號芯片的加載算法不同，TMS320LF2407的加載算法數(shù)據(jù)包名稱為sprc144.zip。

加載算法包括核心算法、清除算法和編程算法等。

在傳輸其他加載算法之前，必須首先傳輸核心算法，傳輸格式如圖2所示。

核心算法傳輸成功后，開始傳輸其他加載算法，傳輸順序為：clear（清除）算法、erase（擦除）算法、pgm（編程）算法。

注意，編程算法被傳輸?shù)狡瑑群?，并不立即?zhí)行，而是將用戶編寫的實際代碼傳輸?shù)綌?shù)據(jù)區(qū)，一旦數(shù)據(jù)區(qū)有可用的代碼執(zhí)行，則立刻調用編程算法，根據(jù)代碼的目標地址、長度，將代碼寫入Flash。如果還有其他數(shù)據(jù)，則按照同樣的方法執(zhí)行。代碼燒寫完畢后，核心算法給主機發(fā)送字符0，當主機收到字符0，表明程序燒寫成功，向TMS320LF2407發(fā)送兩個字符0，結束代碼燒寫。

軟件在VisualStudio2005環(huán)境下采用C++語言編寫。

部分代碼如下：

OpenComConfig（port，""，38400，0，8，1，512，-1）；//設置通信格式

for（j=0；j<9；j++）

{

SCIA_Send[0]=0x0d；

ComWrt（port，SCIA_Send，1）；

}

rec[0]=ComRdByte（4）；

…

程序編寫完成后，經過調試，工作正常，能夠可靠地進行代碼加載。

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