基于SOPC技術(shù)的多功能車載終端設(shè)計(jì)

1 引 言

　　車載導(dǎo)航監(jiān)控終端可廣泛用于交警巡邏車、消防用車、公安用車、運(yùn)鈔車、長途客車及一些特殊車輛上， 監(jiān)控中心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與車載導(dǎo)航監(jiān)控終端進(jìn)行信息交流， 從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心對(duì)車輛的集中、高效、可視化管理以及車輛之間的相互協(xié)作。

　　本設(shè)計(jì)系統(tǒng)分析了車載導(dǎo)航監(jiān)控終端的各種功能需求， 借助A ltera StratixTM 系列FPGA EP1S10豐富的邏輯資源， 應(yīng)用SOPC Builder開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了車載導(dǎo)航監(jiān)控終端硬件結(jié)構(gòu)的高度集成。同時(shí)，利用N ios嵌入式處理器強(qiáng)大的處理能力， 配合使用 C /OS- II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)了終端對(duì)多種傳感信息的實(shí)時(shí)、高效處理。

　　2 功能描述

　　車載導(dǎo)航監(jiān)控終端主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各種傳感信息的檢測、處理、顯示及數(shù)據(jù)的無線發(fā)送和接收。具體包括:

　　無線數(shù)據(jù)通信模塊——實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與車載導(dǎo)航監(jiān)控終端之間指令的交換和數(shù)據(jù)的傳輸; 文本信息合成模塊 將文字信息轉(zhuǎn)換為語音信息， 方便終端獲取監(jiān)控中心的各種命令和指示;GPS定位模塊—— 獲取終端所在處的經(jīng)度和緯度信息， 監(jiān)控中心可以在電子地圖上準(zhǔn)確了解終端的地理位置;視頻圖像采集模塊——獲取車內(nèi)和車外的具體情況， 可以通過無線網(wǎng)絡(luò)把圖像信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心;人機(jī)交互模塊——在本地顯示電子地圖、各種狀態(tài)信息、協(xié)同作業(yè)的對(duì)方狀態(tài)信息以及接收按鍵輸入信息;信息存儲(chǔ)模塊——用于保存狀態(tài)和設(shè)置信息;狀態(tài)檢測和控制模塊——實(shí)現(xiàn)對(duì)車載其它設(shè)備狀態(tài)的檢測以及根據(jù)控制中心的命令對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制;電源管理模塊——實(shí)現(xiàn)電源的充電以及備用電源的切換。

　　3 N ios軟核及外圍模塊接口設(shè)計(jì)

　　A ltera公司推出的高性能、大容量StratixTM FPGA以及N ios嵌入式軟核處理器， 實(shí)現(xiàn)了處理器和外圍接口的靈活配置， 大大推進(jìn)了SOPC (可編程片上系統(tǒng)) 設(shè)計(jì)的進(jìn)程。同時(shí)A ltera 公司提供的SOPCBuilder可視化開發(fā)工具， 能夠根據(jù)客戶需求， 實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件系統(tǒng)的高效配置?；贜 ios嵌入式軟核處理器， 應(yīng)用SOPC 技術(shù)設(shè)計(jì)車載導(dǎo)航監(jiān)控終端， 將能夠大大簡化硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度， 實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)的高度集成， 滿足對(duì)各種接口的適配要求?；贓P1S10的多功能車載終端系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 多功能車載終端系統(tǒng)框圖