基于SOPC技術的多功能車載終端設計

1 引 言

　　車載導航監(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絡與車載導航監(jiān)控終端進行信息交流， 從而實現(xiàn)監(jiān)控中心對車輛的集中、高效、可視化管理以及車輛之間的相互協(xié)作。

　　本設計系統(tǒng)分析了車載導航監(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， 應用SOPC Builder開發(fā)工具實現(xiàn)了車載導航監(jiān)控終端硬件結構的高度集成。同時，利用N ios嵌入式處理器強大的處理能力， 配合使用 C /OS- II實時操作系統(tǒng)， 實現(xiàn)了終端對多種傳感信息的實時、高效處理。

　　2 功能描述

　　車載導航監(jiān)控終端主要實現(xiàn)對各種傳感信息的檢測、處理、顯示及數據的無線發(fā)送和接收。具體包括:

　　無線數據通信模塊——實現(xiàn)監(jiān)控中心與車載導航監(jiān)控終端之間指令的交換和數據的傳輸; 文本信息合成模塊 將文字信息轉換為語音信息， 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度和緯度信息， 監(jiān)控中心可以在電子地圖上準確了解終端的地理位置;視頻圖像采集模塊——獲取車內和車外的具體情況， 可以通過無線網絡把圖像信息傳輸到監(jiān)控中心;人機交互模塊——在本地顯示電子地圖、各種狀態(tài)信息、協(xié)同作業(yè)的對方狀態(tài)信息以及接收按鍵輸入信息;信息存儲模塊——用于保存狀態(tài)和設置信息;狀態(tài)檢測和控制模塊——實現(xiàn)對車載其它設備狀態(tài)的檢測以及根據控制中心的命令對相關設備進行控制;電源管理模塊——實現(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計

　　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， 實現(xiàn)了處理器和外圍接口的靈活配置， 大大推進了SOPC (可編程片上系統(tǒng)) 設計的進程。同時A ltera 公司提供的SOPCBuilder可視化開發(fā)工具， 能夠根據客戶需求， 實現(xiàn)對硬件系統(tǒng)的高效配置?；贜 ios嵌入式軟核處理器， 應用SOPC 技術設計車載導航監(jiān)控終端， 將能夠大大簡化硬件設計的復雜度， 實現(xiàn)終端系統(tǒng)的高度集成， 滿足對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