飞（fēi）控系统是无人机的核心（xīn）控制（zhì）装置，相当于无人机的大脑，是否装有飞控（kòng）系统（tǒng）也是无（wú）人（rén）机区（qū）别于（yú）普通（tōng）航空模型的重要标志。
在经（jīng）历了（le）早期的遥控飞行后，目前（qián）其导（dǎo）航控制（zhì）方式已经发展（zhǎn）为自主飞行和智能飞行。导航（háng）方式（shì）的改（gǎi）变（biàn）对飞（fēi）行控（kòng）制计算（suàn）机（jī）的精度提出了更高的（de）要求；随（suí）着小型无人机执行任务复（fù）杂程（chéng）度的增加（jiā），对飞控计算机运（yùn）算速度的要求也更（gèng）高；而小型（xíng）化的（de）要求（qiú）对飞（fēi）控计算机（jī）的功（gōng）耗和体积也提出了（le）很高的要求。高精度不仅要求（qiú）计算（suàn）机的控制精度高，而且（qiě）要（yào）求能够运行复（fù）杂（zá）的控制算法，小型化（huà）则要求无人机的体积小，机动（dòng）性好，进而要求（qiú）控制计算机的体积（jī）越小越好。
在（zài）众多（duō）处理器芯片中，最适合小型飞控计算机CPU的芯片当属（shǔ）TI公司的TMS320LF2407，其运（yùn）算速度以及（jí）众多的外围接口电路很适合用（yòng）来完成对小型（xíng）无人机的实时控制功（gōng）能。
它采用哈佛结（jié）构、多（duō）级流（liú）水（shuǐ）线操作，对数据和指令同时进行读取（qǔ），片内（nèi）自（zì）带（dài）资源包（bāo）括16路10位A／D转（zhuǎn）换器且带自（zì）动排序功能，保证最多16路有转换在（zài）同一转（zhuǎn）换期（qī）间进行，而不会增加CPU的开销；40路可单独编程或复用（yòng）的（de）通用输（shū）入／输出通道；5个（gè）外部（bù）中断；集（jí）成的串行通信接口（SCI），可使其具备与系统内其他（tā）控制器进行异步（RS 485）通（tōng）信的能（néng）力；16位同步串行外围（wéi）接口（SPI）能方便地用来（lái）与其他的外围设备通信；还提供看门（mén）狗定时器模块（WDT）和CAN通信（xìn）模块。
飞控（kòng）系统组成模（mó）块
飞控系统（tǒng）实时采集各传感器（qì）测量的飞行状（zhuàng）态数（shù）据（jù）、接（jiē）收无线（xiàn）电测控终端（duān）传输的（de）由地面测控站上（shàng）行（háng）信道送来的控制命（mìng）令及数据，经（jīng）计（jì）算处理，输出控制指（zhǐ）令给执行机构，实现对无（wú）人（rén）机中各种飞行模态的（de）控（kòng）制和对任务设备的管（guǎn）理与（yǔ）控制；同（tóng）时将无人机的状态（tài）数（shù）据及发（fā）动（dòng）机、机载电（diàn）源系统、任务设备的工（gōng）作状（zhuàng）态参数实时传送给（gěi）机载无线电（diàn）数据（jù）终端（duān），经无线电下行信道发送回（huí）地面测（cè）控站。
模（mó）块功能
各个功（gōng）能模（mó）块组合在（zài）一起，构成飞行控制系统（tǒng）的核心，而主（zhǔ）控制（zhì）模块是飞（fēi）控系统（tǒng）核心，它（tā）与信号调（diào）理模块、接（jiē）口模块和舵机驱动模块相组合，在只需要修改软件和简单（dān）改动（dòng）外围电路的基础（chǔ）上可（kě）以满足一（yī）系（xì）列小型无人（rén）机（jī）的飞行控制和飞行管理功能要求，从而实现一次开发，多型号使用，降（jiàng）低（dī）系统（tǒng）开发成本的目的（de）。系统主要（yào）完成如下功（gōng）能：
（1）完成多路模拟信号的高（gāo）精度采集，包（bāo）括陀（tuó）螺信号、航向信号、舵偏角信号（hào）、发动机转速、缸温信号、动静压传感器信号、电源电压（yā）信号等。
由（yóu）于CPU自带（dài）A／D的（de）精（jīng）度和通道数有限，所（suǒ）以使用了（le）另外（wài）的数（shù）据采（cǎi）集电路（lù），其片选和控制信号（hào）是通（tōng）过EPLD中（zhōng）译（yì）码电路产（chǎn）生的（de）。
（2）输出开关量信号、模拟信号和PWM脉冲信号等能适（shì）应不同执行机构（如方向舵机、副翼舵机、升降舵机、气道和风（fēng）门舵机（jī）等）的（de）控制（zhì）要求。
（3）利（lì）用多（duō）个通信信道，分（fèn）别实现与机（jī）载数据终端、GPS信（xìn）号、数字量传（chuán）感器（qì）以及（jí）相关任务设备的（de）通信。由于CPU自身的SCI通道配置的（de）串口（kǒu）不能满足系统要求，设（shè）计中使用（yòng）多（duō）串口（kǒu）扩展芯片（piàn）28C94来扩展8个串口。
系（xì）统软（ruǎn）件设计
该系统的软件设计分为（wéi）2部分（fèn），即逻辑电路芯片EPLD译码电路的程序设（shè）计和飞（fēi）控系统的应用程（chéng）序设计（jì）。
逻辑电路程序设计（jì）
EPLD 用来（lái）构成数字逻辑控制（zhì）电路，完（wán）成译（yì）码（mǎ）和隔（gé）离以及（jí）为A／D，D／A，28C94提供片（piàn）选信号和读／写控制信号（hào）的功能。
该软（ruǎn）件的（de）设计采用原（yuán）理图输入和（hé） VERILOG HDL语言编（biān）程的混合设（shè）计方式，遵循（xún）设计输入（rù）→设计实现→设（shè）计（jì）校验→器件编程的流程。系统使用了两（liǎng）片（piàn）ispLSI1048芯片，分别用来实现对（duì） A／D，D／A的控制和对串口扩展（zhǎn）芯片（piàn）28C94的（de）控（kòng）制，参（cān）数来源于翼趣无人机（jī）网。
系（xì）统应用程序设计
由于C语言不但能够编（biān）写应用程序、系统程序，还能像汇编（biān）语言一样直接（jiē）对计算机硬件进行控制，编写的（de）程序可移（yí）植（zhí）性强。由于以DSP为核心设计（jì）的系（xì）统中涉及（jí）到大量（liàng）对外设端口的操（cāo）作，以及考虑后续程（chéng）序移植（zhí）的工作，所以飞控系统的（de）应用程序选用BC 3．1来设（shè）计，分（fèn）别实现飞（fēi）行（háng）控制和飞（fēi）行管理（lǐ）功能（néng）。
软件按照功能划分（fèn）为4个模块：时间管（guǎn）理模块（kuài）、数据采集与（yǔ）处理模块、通信模块、控制（zhì）律解算模块。
通过时间管理模块在毫秒级时间内对无人（rén）机进（jìn）行（háng）实时（shí）控制；数据采集模块采集无人机的飞行（háng）状态、姿态参数（shù）以及飞行（háng）参（cān）数、飞行状（zhuàng）态及飞行参数进行遥（yáo）测编（biān）码并通过串行接口传送至机载数据（jù）终（zhōng）端，通过（guò）无线数据信道（dào）发送到地面控制（zhì）站进行飞（fēi）行监（jiān）控；姿态参数通过软件内（nèi）部接（jiē）口（kǒu）送控制（zhì）律（lǜ）解（jiě）算模（mó）块进行解算，并将结果通（tōng）过D／A通道送机载伺服（fú）系统（tǒng），控制舵机运行，达到调整、飞（fēi）机飞行姿态的目的；通（tōng）信模块完成飞（fēi）控计算机与其他机载外设之间的数据（jù）交换（huàn）功能（néng）。
利用高速DSP控制（zhì）芯片在控制律（lǜ）计算和数据处理方面的优（yōu）势及其丰富的（de）外部资（zī）源，配合大规模可编程（chéng）逻辑器件（jiàn）CPLD以及串行接（jiē）口扩展芯片（piàn）28C94设计小型机载飞控计算机，以其为核（hé）心设计（jì）的小型（xíng）无（wú）人机飞控系统具有功能全，体（tǐ）积小（xiǎo），重量轻，功耗（hào）低的特点（diǎn），很好地满足了（le）小型无人机对飞控计算机高精度、小型化、低成（chéng）本的（de）要求。该（gāi）设计已成（chéng）功应用（yòng）于某验证无人机系（xì）统（tǒng）。
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