計算機控制課設(shè)

計算機控制系統(tǒng)》課程設(shè)計報告姓名： 班級： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"引言 1\o"CurrentDocument"第一章智能車系統(tǒng)方案設(shè)計 1\o"CurrentDocument"系統(tǒng)方案設(shè)計基本要求、任務(wù)與目標(biāo) 1\o"CurrentDocument"智能車系統(tǒng)初步方案的確定與論證 2\o"CurrentDocument"第二章硬件系統(tǒng)設(shè)計 3\o"CurrentDocument"電源模塊 3\o"CurrentDocument"電機驅(qū)動模塊 5\o"CurrentDocument"車速采集模塊 6\o"CurrentDocument"輔助模塊 7\o"CurrentDocument"電路的設(shè)計與制作 7\o"CurrentDocument"第三章控制器設(shè)計 8\o"CurrentDocument"圖像采集 8圖像處理 3二值化處理 3\o"CurrentDocument"圖像濾波 4\o"CurrentDocument"梯形失真校正 4\o"CurrentDocument"路徑識別 4電機PID算法、反向制動算法 5\o"CurrentDocument"3.4.1數(shù)字PID控制簡介 5\o"CurrentDocument"車速采集 7\o"CurrentDocument"反向制動算法 8\o"CurrentDocument"舵機參數(shù)測定 10路徑規(guī)劃 10各模塊初始化 11\o"CurrentDocument"時鐘模塊 11\o"CurrentDocument"PWM模塊 12\o"CurrentDocument"ECT模塊 13\o"CurrentDocument"IRQ模塊 13\o"CurrentDocument"I/O口 13\o"CurrentDocument"串行通信模塊 14第四章結(jié)論 16\o"CurrentDocument"總結(jié) 16\o"CurrentDocument"展望 17\o"CurrentDocument"參考文獻 17引言智能車輛，是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中地運用了計算機、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體.它具有道路障礙自動識別、自動報警、自動制動、自動保持安全距離、車速和巡航控制等功能。智能車輛致力于提高汽車的安全性、舒適性和提供優(yōu)良的人車文互界面，是目前各國重點發(fā)展的智能交通系統(tǒng)中一個重要組成部分，也是世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點和汽車工業(yè)增長的新動力.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能、電子技術(shù)的突飛猛進，智能車輛技術(shù)有了實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)。目前智能車輛技術(shù)在轎車和重型汽車上主要應(yīng)用于碰撞預(yù)警系統(tǒng)、防撞及輔助駕駛系統(tǒng)、智能速度適應(yīng)、自動操作等，其在軍事上的應(yīng)用更加廣泛和重要。車輛智能化是汽車工業(yè)今后的發(fā)展趨勢，也是人們對安全性要求越來越高未來汽車的發(fā)展方向。隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)的發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)、神經(jīng)模糊技術(shù)、虛擬實現(xiàn)等新技術(shù)的出現(xiàn)，智能車輛技術(shù)的研究將會有突破性的進展。智能車輛系統(tǒng)的實用化是是智能車輛發(fā)展的前進方向，適應(yīng)性強、環(huán)境適應(yīng)性好的智能車輛將是研究的重點。第一章智能車系統(tǒng)方案設(shè)計系統(tǒng)方案設(shè)計基本要求、任務(wù)與目標(biāo)智能車競賽所使用的車模是一款帶有差速器的后輪驅(qū)動模型賽車。通過設(shè)計基于MC9S12DG128為核心的單片機自動控制器控制模型車在封閉的跑到上自主循線運行。整個系統(tǒng)還包括傳感器、電機、舵機、電池以及相應(yīng)的驅(qū)動電路。自動控制器的設(shè)計是制作智能車的核心環(huán)節(jié)，其次是傳感器選型和各芯片型號的確定。智能車系統(tǒng)初步方案的確定與論證硬件電路是整個設(shè)計的基礎(chǔ)。賽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.1：硬件電路主要包括以下幾個部分：DG128最小系統(tǒng)可以用單片機開發(fā)板，也可自己設(shè)計。開發(fā)板使用方便，但是電路板集成度不高，還會增加系統(tǒng)的質(zhì)量和質(zhì)心高度，最后決定自行設(shè)計。賽道檢測電路對賽道中心引導(dǎo)線的檢測，主要采用兩種傳感器：光電管傳感器和攝像頭傳感器。光電管電路簡單，但循線效果不好；攝像頭電路比光電管稍難，但循線效果好，最終決定采用攝像頭。電機驅(qū)動電路電機驅(qū)動采用MC33886驅(qū)動芯片舵機驅(qū)動電路由于電池是7.2v，但舵機所需的標(biāo)準(zhǔn)電壓是6v,所以需要對舵機外加穩(wěn)壓電路。電源電路即為各模塊電源的電路。包括：攝像頭12v穩(wěn)壓電路、單片機5v電源電路，舵機6v穩(wěn)壓電路圖1.1系統(tǒng)方案示意圖第二章硬件系統(tǒng)設(shè)計2.1電源模塊電源模塊主要包括單片機電源模塊、舵機電源模塊、攝像頭電源模塊。電源模塊示意圖：圖2.1電源模塊單片機電源模塊選用LP3853ES—5.0芯片，它是國家半導(dǎo)體生產(chǎn)的線性低壓差穩(wěn)壓芯片，它只要有0.1v的壓差就可以輸出穩(wěn)定電壓，壓差達(dá)到0.3v就可以輸出最大電流3A,其輸入的最高電壓為7v,輸出5v。其典型應(yīng)用電路圖如圖圖2.2LP3853典型電路圖其內(nèi)部原理圖如圖：

z:i;rnLP3959圖2.3LP3853內(nèi)部原理圖z:i;rnLP3959圖2.3LP3853內(nèi)部原理圖最終使用電路：圖2.4LP3853電路圖舵機電源是6v,采用LM317T芯片為其供電，因為舵機的電壓可以提高舵機的反應(yīng)時間（但舵機壽命會大大縮短），LM317T的輸出電壓從1.2v道37v可調(diào)節(jié)，選用該芯片是為了調(diào)節(jié)電壓以調(diào)節(jié)舵機反應(yīng)時間。其輸出電壓計算公式為：廠 R'Vout=1.25v1+丄+1RVout\ R丿 Adj21其典型應(yīng)用電路如圖所示：圖2.5LM317T典型應(yīng)用電路圖攝像頭選用的是628X582像素的，標(biāo)準(zhǔn)電源電壓是6v?12v,最初采用12穩(wěn)壓模塊給它供電，但是它體積太大，太重，不利于系統(tǒng)的集成化、輕量化。價格也較貴。后來改用LM2577開關(guān)穩(wěn)壓芯片給它供電。該芯片輸入電壓范圍大效率高。其典型應(yīng)用電路如圖：100砂5VIN41N5B21SWITCHCOMPLM2577-ADJFEEDBACKGND100砂5VIN41N5B21SWITCHCOMPLM2577-ADJFEEDBACKGNDR22kR117.4k12V@<800mAOREGULATEDOUTPUTDSD114qE--]圖2.6LM2577典型應(yīng)用電路圖電機驅(qū)動模塊電機驅(qū)動采用MC33886芯片，使用兩片MC33886將堵轉(zhuǎn)時通過電流的極限值提升了，這需要在供電模塊中合理的布線解決，以提高整個驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性，在設(shè)計PCB時還要為MC33886添加散熱盤，降低其工作時的溫度。驅(qū)動電路原理圖見下圖：

由于反向制動時反向電動勢很大，在MC33886的輸出端加了續(xù)流二級管對電路加以保護，如下圖所示：圖2.8續(xù)流二極管電路圖車速采集模塊要提高整個系統(tǒng)的性能，就必須要將速度閉環(huán)控制，而車速采集是閉環(huán)控制的關(guān)鍵所在。測速采用光電編碼器，其每轉(zhuǎn)可以輸出500個脈沖，精度較高，輸出為集電極輸出，通過外接電阻將其改為電壓輸出，無需外加電路，使用方便。但其安裝同軸度要求較高。光電編碼器與電路板和單片機的接口：

圖2.9車速采集模塊接口圖2.4輔助模塊電壓實時監(jiān)控模塊在電池電量不足時報警。為此用MC34064芯片設(shè)計了一個電壓監(jiān)控電路，加了一個紅色發(fā)光二極管，當(dāng)電壓低于7.2v時，二極管發(fā)光報警。監(jiān)控電路原理圖如圖：2.5電路的設(shè)計與制作系統(tǒng)電路原理圖：

|POWERSUPPLY|lillIA=.Ars工三=三三三一二三三三三:MOTORDRIVERSINGALMODULE古CCDSING.ALTvuhJISQ￡ds一:電機鑾動電路Ji 1一T￥-4|POWERSUPPLY|lillIA=.Ars工三=三三三一二三三三三:MOTORDRIVERSINGALMODULE古CCDSING.ALTvuhJISQ￡ds一:電機鑾動電路Ji 1一T￥-4第三章控制器設(shè)計3.1圖像采集攝像頭的工作原理是按特定的分辨率，以隔行掃描的方式采集圖像上的點，當(dāng)掃描到某點時，就通過圖像傳感芯片將該點處圖像的灰度轉(zhuǎn)換成與灰度相對應(yīng)的電壓值，然后將此電壓值通過視頻信號端輸出。攝像每掃描圖像上的一行，就輸出一段連續(xù)的電壓信號，電壓信號的高低變化反映了該行圖像的灰度變化。每掃描完一行，視頻信號端就輸出一個低于該行最低視頻信號電壓的脈沖，即掃描換行的標(biāo)志－行同步脈沖。然后，跳過一行繼續(xù)掃描，如此反復(fù)，直到掃完一場。接著會出現(xiàn)一段場消隱區(qū)，它包含了掃描換場的標(biāo)志－場同步脈沖，它標(biāo)志著新一場的到來，不過得等場消隱區(qū)過去，下一場的視頻信號才真正到來。行、場消隱脈沖的相對電平為75％，相當(dāng)于圖像信號黑電干。行消隱脈寬為12us、周期為64us,場消隱脈寬為l612us、周期為20ms。（圖）攝像頭

每秒掃描25幅圖像，每幅又分奇、偶兩場，先奇場后偶場，故每秒掃描50場圖像。奇場時只掃描圖像中的奇數(shù)行，偶場時則只掃描偶數(shù)行。ut20ms—場涓隔I6iISIZus—圖像。奇場時只掃描圖像中的奇數(shù)行，偶場時則只掃描偶數(shù)行。ut20ms—場涓隔I6iISIZus——kfffSRiZwWh——■IjLJUlj一場同步］— k，.■彳圖3.1頻信號示意圖要能有效地對視頻信號進行采樣，如何提取出視頻信號中的行同步脈沖、消隱脈沖和場同步脈沖是關(guān)鍵。LM1881視頻同步信號分離芯片可以從視頻信號中提取信號的時序信息，如行同步脈沖、場同步脈沖和奇、偶場信息等，并將它們轉(zhuǎn)換成TTL電平提供給單片機。圖3.2攝像頭信號采樣電路圖攝像頭視頻信號輸出端接MC9S12DG128得ADO口和LM1881的視頻信號輸入端（2引腳），行同步信號輸出端（1引腳）接DG128的IRQ，場同步信號輸出端（3引腳）接DG128的PB1,奇-偶場同步信號輸出端（7引腳）DG128的PBO。此智能車所用的攝像頭是628X582像素的，如果對每一行都進行采樣，數(shù)據(jù)量太大，單片機的處理速度跟不上。因此每場采15行，每行采50個點，圖像采集程序的流程圖如下圖：

奇偶場引腳電平 否是否發(fā)生變化圖3.3圖像采集流程圖3.2圖像處理由于攝像頭采集回來的圖像干擾信息很多，圖像的梯形失真也需要校正。這就要求對采集回來的原始圖像進行濾波等處理。二值化處理二值化處理最重要的便是閾值的設(shè)定。說為的閾值就是將灰度或彩色圖像轉(zhuǎn)換為高對比度的黑白圖像。所有比閾值亮的像素轉(zhuǎn)換為白色；而所有比閾值暗的像素轉(zhuǎn)換為黑色。有兩種閾值方法。固定閾值和動態(tài)閾值，前者又分為全局閾值法和局部閾值法。全局閾值即是整幅圖像都使用一個閾值，局部閾值法是在不同區(qū)域采用不同閾值。動態(tài)閾值是根據(jù)環(huán)境的變化，針對采集回來的圖像信息計算閾值。全局閾值發(fā)在圖像處理中應(yīng)用比較多，所以采用此法。

圖3.4二值化前圖像圖圖3.4二值化前圖像圖3.5二值化后圖像3.2.2圖像濾波找出二值化以后的圖像每一行中的黑色區(qū)域，如果只有一個黑色區(qū)域，則記下黑色區(qū)域起始點對應(yīng)的列號和結(jié)束點對應(yīng)的列號，求平均值即為黑線中心如果黑色區(qū)域大于或者等于兩個該行圖像信息有錯，則利用該行相鄰行找出正確的黑線位置。如果連續(xù)幾行都為錯，則放棄這幾行，直道找到正確行為止，再將剛才放棄的部分黑線補上。梯形失真校正梯形失真會導(dǎo)致路進識別不準(zhǔn)甚至出錯，因此對梯形失真進行了簡單校正采用比例法來矯正梯形失真。由于攝像頭視野最遠(yuǎn)處的寬度和最近出的寬度顯然是不一樣的，而攝像頭的行分辨率是相同的，這就導(dǎo)致兩個采樣點之間的實際距離是不一樣的，而單片機卻認(rèn)為他們是一樣的，這也是導(dǎo)致梯形失真的原因。測量出攝像頭掃描賽道最近處和最遠(yuǎn)處視野寬度，算出相鄰兩個采樣點所代表的實際距離，再量出視野長度，中間各行相鄰兩采樣點之間的距離根據(jù)其行號按比例計算出來。3.3路徑識別路徑識別是整個算法的重點，幾乎所有的控制算法都是建立在路徑識別上的。路徑識別主要是普通彎道、小S形彎道、大S形彎道、十字交叉道的識別。普通彎道是最容易識別的，可以根據(jù)偏移量、曲率等來識別。采用前一種，這種方法不但算法簡單，而且還可以用于識別多種路況。其具體思路就是將整幅圖像的引導(dǎo)線位置相加再求平均值，再根據(jù)試驗得到的數(shù)據(jù)設(shè)定閾值：直道和小S形彎道判斷的閾值（將小S形彎道也處理成直道），只要平均值小于該值就為直道，大于該值則為普通彎道或大S形彎道，再根據(jù)平均值的大小和當(dāng)前車速做加減速控制和舵機打角控制。十字交叉道識別也較重要，該處處理不好智能車賽車則不會按預(yù)定路線行進，圖為處理前后的交叉道的情況：圖3.6路徑識別前后的交叉道3.4電機PID算法、反向制動算法由于賽道較復(fù)雜，想要以較短的時間完成比賽就必須要對車速加以控制，設(shè)計一個車速控制器針對不同的道路狀況使賽車具有不同的車速。直流電機調(diào)速系統(tǒng)比較常見，基本都是調(diào)節(jié)兩端電壓來調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，采用兩片MC33886驅(qū)動芯片的H橋驅(qū)動電路來驅(qū)動電機，這樣就可以通過調(diào)節(jié)送給驅(qū)動芯片的PWM信號來調(diào)節(jié)電機速度，采用光電編碼器采樣車速的構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。3.4.1數(shù)字PID控制簡介數(shù)字PID控制算法是連續(xù)系統(tǒng)理論中技術(shù)比較成熟、應(yīng)用比較廣泛的一種控制方法，PID控制可歸結(jié)為對控制系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的校正而得到的一種方案，使得系統(tǒng)能按偏差的比例、積分和微分進行控制。數(shù)字PID控制器有兩種，控制器輸出值與被控量一一對應(yīng)的叫位置型PID,控制器第k次輸出值為第k次與第可k-1次的差值的叫增量型PID。由于控制器輸出量電機電壓(由PWM信號控制)與被控對象電機轉(zhuǎn)速——對應(yīng)，所以選位置型PID,其表達(dá)式如下：u(k)二K{e(k)+T》e(j)+二[e(k)-e(k-1)]}

p T T式中T=卜為采樣周期，T必須足夠小系統(tǒng)才具有一定精度，e(k)為第k次采樣時的偏差值，可為采樣序號，u(k)為第k次采樣時控制器的輸出。其簡化式為：u(k)=Ke(k)+K迓e(j)+K[e(k)一e(k一1)]pIDj=0式中Kp、KI、Kd分別叫做比例、積分、微分控制系數(shù)。比例(P)控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。積分(I)控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。微分(D)控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。PID控制器結(jié)構(gòu)圖如圖：圖3.7PID控制器結(jié)構(gòu)圖車速采集用光電編碼器來采集車速。車速采集部分設(shè)計參數(shù)：表3.1車速采模塊參數(shù)符號物理意義數(shù)值D車輪直徑/mm52Nc差速器齒輪齒數(shù)76Ne光電編碼器齒輪齒數(shù)18V模型車實際速度---Ns光電編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)500Tv速度測量采樣周期2msNp速度測量采樣周期內(nèi)輸出脈沖數(shù)目Np=V*Tv*Nc/Ne/D光電編碼器的信號端接單片機的PT7口，采用脈沖累加的方式，通過一定時間間隔讀取脈沖累加寄存器作差來計算當(dāng)前車速。采用脈沖累加方式時要注意脈沖累加寄存器的溢出，否則算出的車速誤差較大。速度計算程序為：pa[0]=pa[1];pa[1]=PACN32+paout*65535;pacount=pa[1]-pa[0];speed=(6*pacount/2);其中pa[O]、pa[1]是上次和本次中斷時累加器的值，paout為兩次中斷期間計數(shù)器溢出次數(shù)，speed為速度變量。反向制動算法要使智能車在一較短的時間完成比賽，速度自然越高越好，顯然速度太高彎道是過不去的，如果以彎道的極限速度勻速跑，又浪費了直道的時間。所以最佳的策略是直道以較高的速度跑，到彎道時再盡快將速度降下來。在入彎減速時如果只靠賽道的摩擦阻力效果顯然是不夠理想的。為此引入反向制動算法。由于MC33886芯片集成的H橋驅(qū)動電路本身就具有反向制動功能，所以不需再外加硬件電路。反向制動流程圖如圖：

圖3.8反向制動程序流程圖在制動時，電機反向電動勢對整個系統(tǒng)電路造成的沖擊，從而引起單片機工作不穩(wěn)定，電流過大導(dǎo)致電機過熱、電機頻繁換向?qū)е码娝⒋蚧饎×覍?dǎo)致電機壽命縮短等一系列問題都是需要考慮的。舵機PID算法舵機PID算法是整個控制器的核心之一，賽車是否能流暢的完成比賽，完全取決于舵機控制的好壞。此外對路徑的規(guī)劃也是通過控制舵機打角來實現(xiàn)的。舵機參數(shù)測定通過實驗測出已安裝在模型車上的舵機的中位PWM值(Servo_center),模型車轉(zhuǎn)向輪左右極限時舵機PWM(Servo_left、Servo_right)值是舵機控制的基礎(chǔ)。測試舵機中位時，先在舵機控制模塊中給舵機PWM設(shè)計一個全局變量(Pwm_Servo),將賽車放在長直道上，保證車身放正并處于賽道正中間，利用BDM查看此時Pwm_Servo的值，將此值直接賦給舵機PWM,并將賽車放到直道上跑，看是否跑偏，微調(diào)Pwm_Servo的值，直到賽車在直道上不再跑偏為止。測定舵機左右極限時，可根據(jù)轉(zhuǎn)向輪的左右極限轉(zhuǎn)角，利用BDM查看舵機Servo_left和Servo_right的值。注意轉(zhuǎn)向輪在左右極限轉(zhuǎn)角時，轉(zhuǎn)向輪不可被賽車底盤卡住，這樣不但會增加轉(zhuǎn)向阻力，嚴(yán)重時還可能使轉(zhuǎn)向輪抱死，失去轉(zhuǎn)向能力。舵機的PWM計算公式為：Pwm_Servo=Servo_center+(Servo_left-Servo_right)/Simage_number*offline_one;????公式四式中Simage_number為每行采集的點數(shù)，offline_one為黑線在整幅圖像中的位置。3.4.5路徑規(guī)劃要想以最短的時間跑完整個賽道，并不需要嚴(yán)格按照黑色引導(dǎo)線行駛，需要找出相對較短的行駛路徑，即路徑規(guī)劃。例如過普通彎道的時候，以同樣的速度走內(nèi)彎顯然比走中間或外彎所花時間少，過小S形彎時。直接過去和嚴(yán)格循跡相比速度快，行駛距離短等等。如果能提前預(yù)知前方賽道信息，那么就有可能對路徑進行規(guī)劃。由于采用的是攝像頭，掃描距離較大，這就為進行路徑規(guī)劃提供了條件，這也是選擇攝像頭的原因之一。由于攝像頭看得較遠(yuǎn)，每幅圖像反映的賽道信息量較大，需要針對賽車在不同位置，對其有側(cè)重的采用。具體就是將采到的15行劃分為幾個區(qū)域，針對不同路況對每個區(qū)域賦以不同的權(quán)值。其原理圖如圖：圖3.9路徑規(guī)劃示意圖3.5各模塊初始化3.5.1時鐘模塊采用16MHz的外部晶振作為DG128的時鐘，這樣在默認(rèn)設(shè)置下，其鎖相環(huán)時鐘、總線時鐘和內(nèi)核時鐘分別為32MHz、8MHz和16MHz。由于用攝像頭來作為尋跡傳感器，為了縮短A/D的采樣時間，縮短采樣周期，增加采樣點數(shù)。對單片機進行了超頻，將總線時鐘提高到32MHz。時鐘的倍、分頻關(guān)系由SYNR、REFDV兩寄存器決定。其計算公式為：busclock=16MHz*(SYNR+1)/(REFDV+1)其初始化為：REFDV=3;SYNR=7;//busclock=16*(2+1)/(1+1)=24Mdo{}while(!(CRGFLG&0X08));//等待PLL穩(wěn)定CLKSEL=0X80;3.5.2PWM模塊PWM模塊有8路8位的獨立的PWM通道，每個通道都配有專門的計數(shù)器，可獨立的可設(shè)置周期和占空比，也可以將兩個通道合起來作為一路輸出，形成16位通道。該模塊有4個時鐘源A、SA、B、SB，其中A、SA對應(yīng)0、1、4、5通道,B、SB對應(yīng)2、3、6、7通道。通過配置寄存器可設(shè)置PWM的使能、每個通道脈沖極性、輸出脈沖的對齊方式、時鐘源以及通道位數(shù)（8位通道或者16位通道）。將0、1通道合為一個，用于控制舵機；4、5通道合為一個，6、7通道合為一個，用于控制電機。初始化設(shè)置如下：PWMPOL_PPOL1=1;//通道01正極性輸出PWMCLK_PCLK1=0;//通道01選擇A時鐘PWMPRCLK_PCKA0=0;PWMPRCLK_PCKA1=0;PWMPRCLK_PCKA2=1;//ACLOCK=BUSCLOCK/16PWMCAE_CAE1=0;//左對齊PWMCTL_CON01=1;//01通道合并為一個通道PWMPER01=PWMPER_SERVO;PWME_PWME1=1;//通道01使能PWMPOL_PPOL5=1;//通道5正極性輸出PWMCLK_PCLK5=0;//通道5選擇SB時鐘PWMCAE_CAE5=0;//左對齊PWMCTL_CON45=1;PWMPER45二PWMPER_SPEED;//通道2周期為125PWMDTY45=0;//通道2占空比為25/125PWME_PWME5=1;//通道2使能PWMPOL_PPOL7=1;//通道5正極性輸出PWMCLK_PCLK7=0;//通道5選擇SB時鐘PWMCAE_CAE7=0;//左對齊PWMCTL_CON67=1;PWMPER67=PWMPER_SPEED;//通道2周期為125PWMDTY67=0;//通道2占空比為25/125PWME_PWME7=1;//通道2使能ECT模塊增強型捕捉定時器模塊對端口功能進行了擴展，ECT模塊能實現(xiàn)輸入捕捉和輸出比較兩大功能。測速模塊所用的PT7口采用輸入捕捉的方式。其初始化設(shè)置為：TIOS_IOS0=1;TCTL4_EDG0B=0;TCTL4_EDG0A=1;TIE_C0I=1;TSCR2_TOI=1;TSCR2_PR0=1;TSCR2_PR1=1;TSCR2_PR2=1;//BUSCLOCK=32MPRESCLAER=128//250K//周期為4usTSCR1_TEN=1;TC0=500;IRQ模塊中斷請求的作用就是執(zhí)行硬件中斷請求，用來停止其他相關(guān)硬件的工作狀態(tài)。這里用它來觸發(fā)信號采集中斷，每來一個行同步信號中斷一次，并掃描該行。其初始化設(shè)置為INTCR_IRQE=1;INTCR_IRQEN=1;I/O口DG128的I/O口可作為通用I/O口，也可作為專用I/O口?？赏ㄟ^設(shè)置功能寄存器設(shè)置其功能。這里主要用于MC33886的控制引腳，撥檔開關(guān)，和LM1881的場同步信號輸出端，奇-偶場同步信號輸出端。其初始化設(shè)置為：DDRB_BIT1=1;//dcmotorfalseinputDDRB_BIT0=0;//oddevenDDRA=0XFF;PORTA=0XFF;PORTB_BIT1=1;PIEJ_PIEJ7=1;//PJ7口中斷允許PPSJ_PPSJ7=0;//PJ7口中斷下降沿觸發(fā)DDRS=0X00;PERS=0XFF;PPSS=0XFF;串行通信模塊串行接口SPI、SCI主要用于同步串行通信，他能實現(xiàn)MCU與外圍設(shè)備以及其他微處理器進行通信。它們相互獨立，SCI是全雙工異步串行通信接口，SPI是串行設(shè)備接口。這里利用SPI和SCI一同來實現(xiàn)兩個單片機間的數(shù)據(jù)傳輸。SCI的初始化設(shè)置為：SCI0CR2=0X2C;SCI0BDH=0X00;SCI0BDL=0X34;//0XD0;SPI的初始化設(shè)置為：DDRH_DDRH3=1;PTH_PTH3=0;MODRR_MODRR5=1;SPI1CR1_SPIE=0;SPI1CR1_SPTIE=0;//SPITransmitInterruptEnableSPI1CR1_CPOL=0;//SPI時鐘極性SPI1CR1_MSTR=1;//SPIMaster/SlaveModeSelectBitSPI1CR1_CPHA=0;SPI1CR1_SSOE=1;//SlaveSelectOutputEnableSPI1BR=0x06;//156.25khzSPI1CR1_SPE=1;//使能SPIO系統(tǒng).0x52ATD模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換器是8通道，8/10位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時序與P時鐘同步。這里用于處理攝像頭采集的視頻信號，其具體設(shè)置如下：//********ATD0CTL2********//ATD0CTL2_ADPU=1; //AD模塊上電ATD0CTL2_AFFC=0; //快速清除標(biāo)志位啟動ATD0CTL2_AWAI=0; //在等待模式下停止轉(zhuǎn)換ATD0CTL2_ASCIE=0; //Adint_disable//完成一個序列轉(zhuǎn)換后允許中斷//********ATD0CTL2********////********ATD0CTL3********//ATD0CTL3_S8C=0;ATD0CTL3_S4C=0;ATD0CTL3_S2C=0;ATDOCTL3_S1C=1; //AD轉(zhuǎn)換序列中只有1通道ATD0CTL3_FIFO=0; //禁止FIFO//********ATD0CTL3********////********ATD0CTL4********//ATD0CTL4_SRES8=1; //8位AD轉(zhuǎn)換ATD0CTL4_SMP0=07ATD0CTL4_SMP1=0； //最終采樣時間上是2個周期總的AD轉(zhuǎn)換時間為2+16=18AD時鐘周期AD轉(zhuǎn)換為1.125USATD0CTL4_PRS4=0;//ATD0CTL4_PRS3=07ATD0CTL4_PRS2=07ATD0CTL4_PRS1=07ATD0CTL4_PRS0=0；//AD模塊分頻系數(shù)是2AD時鐘周期為16M//********ATD0CTL4********////********ATD0CTL5********//ATD0CTL5_DJM =1;ATD0CTL5_DSGN ATD0CTL5_DJM =1;ATD0CTL5_DSGN =0;ATD0CTL5_SCAN=1;ATD0CTL5_MULT