1系统体系结构设计
  DSP解密对于GPS和GSM模块都通过串口控制，GSM模块与DSP本身的串口连接，利用8251扩展一个串口供GPS模块使用。检测控制及其辅助电路都可以直接使用DSP的I/O口。TMS320LF240的DSP芯片的I/O端口都具有复用功能，因此只需在控制寄存器中设置信息使I/O作为通用I/O即可。
  以DSP为控制器的系统在开机运行初始化后，将处于不停地接收汽车位置信息的状态中，同时系统也在等待检测状态和接收用户查询消息的中断。一旦有一中断产生就会转移到相应的中断处理子程序。若系统的设防信号无效，则控制系统不进行上述操作。
  系统在设防信号有效后，DSP主要循环处理GPS接收机接收到的位置信息。每一次有获得新电文标志，则调用子程序进行电文处理，主要是分离电文中有用的信息如经纬度、时间和校验和等，并把这些数据存入指定的存储空间。无线通信模块TC35T也是通过串口和DSP进行信息交换的，在此串口接收是用中断来取得使用控制器的权力。如有异常车况发生如设防情况下的车门开启、发动机启动等也将会向DSP发出中断请求。在软件中把TC35T引起的中断设为低优先级，即在车况发生异样同时有车主主动查询消息，则DSP控制器不会响应TC35T的中断申请。
  若DSP控制器接收到中断申请，并判断检测到是发动机启动信号引起中断(可以延时一定时间如100ms再检测一次，仍然有效才确定为启动信号有效，这样可以防止误操作)。系统将处理发动机启动中断服务子程序，即将发送短消息(theengineisrunning)给用户(也可以设定发送次数)。如果车主没有及时作出回应，隔5min可以再发一次，并且发出间隔1min，每次持续30s本地报警信号;断电、断油的信号立即有效(在本次模拟实验中是两个指示灯点亮)，20s后抱闸信号也处于有效;同时把处理结果和当前GPS接收机接收到的位置信息通过无线通信发送给车主。同理，若检测到左车门、右车门被破坏的信号或有震动时，除了发送给车主的短消息内容不一样外其他处理方法类似。
  当用户手机发送检测状态(checkstatus)短消息要求控制系统返回当前状态时，控制系统会根据目前系统的状态来做不同的响应：当未处于设防状态时，控制系统处于还没设防(defensesisntitset)的短消息给用户;当处于设防状态下，系统完好则会发送状态完好(allisok)的短消息给用户。若系统已经遭到破坏则一般已经采取过相应的处理措施如首先锁车，则此时会发送锁车(theengineislocked)短消息给用户，并会把进一步处理方法同时发送通知用户。若要解锁，需要用户发送一定的密码同时发送解锁(unlockengine)信息给控制系统，才能有效的解锁。其他情况按照类似的方法处理。

2系统可行性分析
  2.1DSP技术
    DSP具有极其高速的数字处理能力和很大的运算量。因此，它能满足高效实时信号处理的要求。这种新器件的特点如下：
      (1)采用哈佛(HARVARD)结构，高度并行运算大大提高运算速度;
      (2)芯片内配置了一个或多个硬件乘法器和累加器，能实现单指令乘、加运算和变址运算;
      (3)芯片内专门设置了功能很强的专用指令，可以实现指令的重叠运行;
      (4)芯片内设置了多种功能很强的外围器件和接口，使其运算速度比PC机要快很多倍;
      (5)DSP增加了硬件循环控制，当完成循环初始化后。实际运行中循环不再消耗指令周期。大大提高了数字信号处理的运算速度;
      (6)DSP成本低、销售价格逐年降低。
    由于目前的研究仍处于模拟阶段，检测车况的信号是由开关来触发的，对车况信号的反应是通过是否点亮指示灯来判断，所以板外的电路相对简单。DSP控制器是通过串口控制GPS接收模块和无线通信模块GSM的，而TMS320LF240只有一个串口所以需要扩展串口。另外监测状态都是通过中断来触发DSP控制功能的，TMS320LF240只有3个外部可屏蔽中断源，所以也需要对外部中断进行扩展。其他被使用的端口都可以设定为一般的I/O口。

  2.2GPS基本原理
    美国从1973年开始筹建全球定位系统GPS，并于1994年全部投入使用。全球定位系统(GPS)由3个区段组成：GPS卫星星座、地面控制/监视网络和用户接收设备。其中用户设备主要是一个卫星讯号接收器，依照不同的目的而有不同的定位能力，基本的功能是接收L1载波，分离出C/A电码，进行最简单的虚拟距离定位，也是一般车辆定位所使用的机型。其中必须注意的是：GPS卫星产生两种不同的载波来承载所有电码与讯息，其中C/A码仅调置在L1载波上，P码则分别调置在L1与L2载波上，并区别为P1与P2电码。主要由频率接收处理电路和信号处理器组成。现在为了保存近期一定的位置信息同时添加了程序存储器和数据存储器，其中I/O接口包括串口和通用数据口等直接供用户使用。

  2.3GSM短消息业务
    GSM系统可以提供两大业务，即基本业务和补充业务。基本业务包括电信业务和承载业务;补充业务则不单独提供，是对基本业务的补充。GSM提供的电信业务有电话、短消息和传真等。短消息业务是GSM系统中惟一不要求建立端-端业务路径的业务，即使移动台已处于完全电路性通信情形下亦可进行短消息传输，就是说一个消息的传输就构成了一次通信。
    使用的TC35T无线GSM通信终端是西门子公司在无线模块TC35上集成必要的接口而成的。用TC35T模块来做发送接收设备，利用短消息的传送实现车主和车上控制之间有关汽车位置信息和监测控制信息的交换。这种方式具有通信成本低、频谱利用率高、系统容量大、业务种类多、保密性能好、抗干扰能力强、通话质量高、自动漫游等优点，它利用信令信道传输，不用拨号建立连接，直接把要发的信息加上目的地址发送到短消息服务中心，由短消息服务中心再发给最终的信宿，是目前应用广泛的通信方案。

3结语
  文中把汽车定位和防盗功能结合起来考虑，在设备的安装上不会存在重复，同时也把防盗、定位都提高到智能化这一层次上来，同时也为网络化发展奠定了基础;采用DSP和TMS320LF240系列作为控制器，有诸多其他控制器没有的优点。

1 硬件结构和功能
  本系统主要是由核心DSP解密、模数转换电路、液晶显示电路以及键盘电路组成。电网信号经过电压互感器和电流互感器后，由信号调理电路变为模数转换电路能够处理的信号，然后送入模数转换电路，将模拟信号变为离散的数字信号，采样到的数据经过DSP芯片的分析计算后送入到液晶电路，对计算后的数据进行显示，以供查看。键盘主要用来控制液晶对数据的显示，控制液晶进行翻页等功能。
  1.1 采样同步及A/D转换
    电网系统中的电流和电压是含有多次谐波且基频不稳定的信号，当采样信号的频率和被采样信号的频率不同步时就会产生频谱泄露，影响谐波测量的准确性。在谐波测量的测量过程中，采用何种方法对信号进行准确的采样是关键的一步，交流信号的采样方法包括：同步采样法、准同步采样法和非整周期采样法。本文采用同步采样法，为了达到同步采样的目的，对每周期的信号采样同样的点数，本文利用锁相倍频电路来产生同步采样脉冲信号，电路是由锁相环芯片74VCH4046和CPLD构成的，被测信号经过一个方波电路，变成所需要的方波信号，然后由锁相环芯片和CPLD对信号进行同步和512倍频，从而在被采样的信号的一个周期内产生512个采样脉冲信号，控制模数转换电路对信号进行采样和A/D转换。74VHC4046能使输出信号的相位随着输入信号的相位做出改变，最终达到信号的同步。所以这个锁相倍频电路不需要软件的干预，节省了软件资源；又因为此电路所有功能均由硬件完成，还提升了检测的速度。
    本设计采用ADI公司的高速高精度模数转换芯片AD7656，其内部拥有6个单独的16位ADC，可以实现6路同步采样。最高采样速率可达250kS/S，双极性模拟输入，片上具有电压参考源和参考缓冲，也可以由外部引入参考源，转换后数据有串行和并行传输方式。
    在本系统中AD7656与DSP采用并行数据传输方式，将CONVSTA、CONVSTB、CONVSTC并在一起，以启动6路AD同时采样，启动信号由采样信号控制，不需要DSP的干预。AD7656的片选信号ADCS、读信号RD、复位信号ADRST由DSP通过CPLD来产生控制逻辑。
    在并行模式下，当ADBUSY信号变低时说明转换结束，ADBUSY信号连接到DSP的外部中断0，以中断的方式通知DSP对转换后的数据进行读取。此时将/CS和/RD都置低使能输出总线，转换后的数据被输出到并行数据总线上，DSP就可以依次进行6路输出信号的读操作。

  1.2 DSP核心电路
    本系统的处理核心采用TI公司的TMS320VC5409，它是16位的定点DSP，除了DSP通用的结构特点以外，它还具有：16K×16的片上ROM，32K×16位的片上双寻址RAM，拥有丰富的片上外设：软件可编程等待周期发生器（SWWSR）和可编程分区转换逻辑电路（BSCR），片上锁相环时钟发生器，3个多通道缓冲串行口（McBSP），增强的8位并行主机接口（HPI），6通道的DMA控制器，本芯片也可在低功耗情况下工作。
    此DSP的核心电压是1.8V，I/O电压是3.3V，而其他的器件大多是5V的驱动电压，所以本系统选用ALTERA公司的CPLD――EPM7128AETC100-10进行电平转换和逻辑控制，主要用来DSP与其他芯片之间的通信与地址译码。因为在本系统中需要对采样的数据进行大量的运算，产生的数据再加上运行的程序使DSP的片上存储资源捉襟见肘，所以为DSP外扩了FLASH和RAM存储器。

  1.3 液晶显示电路
    本设计采用的是LCM128645ZK液晶进行显示，本液晶模块的液晶屏幕为128*64，可显示4行，每行可显示8个汉字。与DSP可以进行并行8位/4位和串行3线/2线的连接方式。中文液晶显示模块可实现汉字、ASCII码、点阵图形的同屏显示，广泛的应用于各种仪器仪表、家用电器和信心产品上作为显示器件。本系统中液晶与DSP之间采用串行数据传输方式，液晶的第15引脚（并行/串行传输方式选择引脚）接地时，液晶为串行工作模式。此时液晶的第5引脚为串行数据线，第6引脚为串行输入脉冲。DSP通过这2 个引脚即可在液晶上显示出数据或波形。液晶的6脚与DSP串口2的缓冲串行口数据发送端BDX2引脚相连，作为时钟信号，5脚与串口2的帧同步脉冲输出端BFSX 2引脚相连，DSP串口的这俩根引脚被设置为通用输入输出引脚GPIO。当DSP将数据处理完后通过这俩根引脚将计算后的数据送到液晶进行显示。
    当片选信号CS为高电平时，同步时钟线（SCLK）上输入的信号才会被接收，另一方面，当片选信号（CS）为低电平时，模块内部的串行传输计数与串行资料将会被重置，也就是说在此状态下，传输中的资料将被终止清除，并且将待传输的串行资料计数重设回第一位，因此，模块选择引脚（CS）可被固定接到高电平。
    模块的同步时钟线（SCLK）具有独立的操作，但是当有连续多个指令需要被传输时，必须确实等到一个指令完全执行完成后才能传送下一笔资料，因为模块内部没有传送/接收缓冲区。

2. 系统的软件设计
  本系统的软件主要是完成对信号的采样、对采样数据的FFT变换[4]、对变换后的数据进行谐波的各项参数（谐波的幅值、有功功率、视在功率、功率因数、谐波含量）等的计算以及对计算后的数据进行显示等。
  因为本系统使用的是定点DSP，而采样数据经过FFT运算以后产生的数据为浮点数，直接进行浮点数运算不能满足系统的实时性要求，通过TI自带函数库中关于FFT函数的调用，可以达到系统对实时性的要求。

3、设计结果测试与分析
  最后利用达盛科技的NC-2100综合设计试验台对本系统进行了测试，该实验台可以输出俩路信号并进行混频，一路输出50HZ的基波信号，另一路依次输出150、250、350、450、550HZ的信号，既3、5、7、9、11次谐波，两路信号进行混频后输入到系统，分别进行1%和10%谐波含量的测试。

4、结束语
  本系统以数据处理能力强大的16位定点DSP芯片TMS320VC5409为数据的处理核心，充分的利用了DSP强大的数据处理能力，对采样到的数据进行了FFT变换和谐波分析，且改系统的精度较高。