基于ZYNQ的飞控平台的制作方法

本发明属于无人机技术领域，具体是涉及一种基于zynq的飞控平台的改进。

背景技术：

目前飞控多选用avr单片机、stm32f1系列、stm32f4系列作为主处理器；器处理器性能低，不能实现复杂算法，满足不了行业应用的需求；同时外设接口较少，挂载外设数量有限，严重制约其使用环境。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种处理器性能高的基于zynq的飞控平台。

本发明是采取如下技术方案来完成的：基于zynq的飞控平台，包括zynq处理器，其特征在于：zynq处理器的电源引脚连接5v电源、时钟引脚连接时钟芯片，zynq处理器的gpio引脚连接有cna总线接口、iic接口、spi接口、pwm接口、接收机、sbus接口、地面站和uart接口，zynq处理器的usb引脚连接usb接口、uart引脚连接uart接口、adc引脚连接adc接口。

作为一种优选方案，所述的cna总线接口数量为2个。

作为一种优选方案，所述的iic接口数量为2个。

作为一种优选方案，所述的adc接口数量为2个。

作为一种优选方案，所述的pwm接口数量为12个。

作为一种优选方案，所述的uart接口数量为4个。

本发明的有益效果是：本发明通过选用高性能的处理器，使得飞控系统的处理能力得到大幅提升，增强了系统的响应速度，从而使得该飞控平台能够满足更加复杂的环境和更高准确性的应用；另外，本发明丰富的外设接口，能够满足无人机在不同领域的应用，用户还可根据实际的应用需求在该平台开发定制的接口。

附图说明

图1为本发明zynq内部架构图。

图2为本发明飞控平台系统框图。

图3为本发明飞控平台外设接口框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

根据附图1-3所示，基于zynq的飞控平台，包括zynq处理器，其特征在于：zynq处理器的电源引脚连接5v电源、时钟引脚连接时钟芯片，zynq处理器的gpio引脚连接有cna总线接口、iic接口、spi接口、pwm接口、接收机、sbus接口、地面站和uart接口，zynq处理器的usb引脚连接usb接口、uart引脚连接uart接口、adc引脚连接adc接口。

所述的cna总线接口数量为2个。

所述的iic接口数量为2个。

所述的adc接口数量为2个。

所述的pwm接口数量为12个。

所述的uart接口数量为4个。

本发明采用xilinx的zynq-7000作为主处理器，该处理器为双arm9+fpga架构（见图1），arm9可跑操作系统，且处理性能较avr、stm32有很大优势；同时fpga部分可对复杂运算做加速处理及对设数据做预处理，极大提高了飞控系统的处理性能。

其中zynq为主处理器，运行linux操作系统，负责飞控数据采集、算法实现及任务调度；电源部分采用5v电源输入，片上dc-dc电源芯片将5v变换为系统需要的各种电压，如1.0v、1.2v、1.8v、3.3v等；时钟芯片产生50mhz的系统时钟及usb功能所需的24mhz时钟，其中50mhz的系统时钟输入到zynq，zynq中的pll产生操作系统及不同功能模块所需的时钟信号，24mhz时钟信号输入给usb芯片，实现usb功能；rtc产生系统所需的实时时钟；ddr提供操作系统所需的内存模块；flash为spi接口，存储系统固件，系统上电自动加载flash中固件；传感器为飞控系统提供加速度、角加速度、气压、gps、航向等数据；pwm驱动电机，提供无人机的动力控制；sd卡存储系统日志数据；usb模块实现数据通信及otg功能。

本发明采用的处理器外设接口丰富，并且从fpga部分扩展了很多接口，系统的外设接口如图3所示，能够满足大多数情况下的外设需求。pwm接口预留12路，除了能够输出pwm信号外，还能测试输入pwm信号的占空比等参数，适用于多旋翼4轴、6轴、8轴，直升机，固定翼等机型。同时，我们也兼顾传统的飞控平台，配置必须的接收机、sbus、地面站接口，完成飞控的基本功能。此外，我们还预留了大量的通用接口，如can总线、iic总线、spi、uart，能够连接具有相应接口的任意外设；当然，我们也预留了一些独有的功能接口，如3g数据数传、wifi组网、模拟信号测量、usb、otg等；为了满足客户的特殊需求，我们还预留的4路通用gpio，能够满足用户定制化的需求。

本发明基于嵌入式linux开发，具有操作系统的优点，同时在开发过程中完全基于平台开发，具有更高的稳定性和一致性。

本发明通过选用高性能的处理器，使得飞控系统的处理能力得到大幅提升，增强了系统的响应速度，从而使得该飞控平台能够满足更加复杂的环境和更高准确性的应用；另外，本发明丰富的外设接口，能够满足无人机在不同领域的应用，用户还可根据实际的应用需求在该平台开发定制的接口；采用嵌入式linux开发，实现更高的稳定性和一致性。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明属于无人机技术领域，具体是涉及一种基于ZYNQ的飞控平台的改进。ZYNQ处理器的电源引脚连接5V电源、时钟引脚连接时钟芯片，ZYNQ处理器的GPIO引脚连接有CNA总线接口、IIC接口、SPI接口、PWM接口、接收机、SBUS接口、地面站和UART接口，ZYNQ处理器的USB引脚连接USB接口、UART引脚连接UART接口、ADC引脚连接ADC接口。本发明通过选用高性能的处理器，使得飞控系统的处理能力得到大幅提升，增强了系统的响应速度，从而使得该飞控平台能够满足更加复杂的环境和更高准确性的应用。

技术研发人员：苏文博;罗勇;肖锡臻
受保护的技术使用者：沈阳无距科技有限公司
技术研发日：2017.06.02
技术公布日：2017.09.29