機動車輛迅速增長,給人們的生活帶來方便的同時,也帶來了車輛管理,、車輛防盜、車輛遇搶等問題,。如何使車輛的管理科學(xué)化,提高車輛的運營安全,已經(jīng)成為一個亟待解決的重大課題,。

        引言

        基于BF533的智能車載終端整合了高性能處理器、全球定位系統(tǒng),、全球移動通信系統(tǒng)GSM/GPRS,、藍(lán)牙耳機、TFT-LCD顯示器,、CMOS攝像頭,、FPGA邏輯接口、計算機網(wǎng)絡(luò)等資源,。主要實現(xiàn)的功能指標(biāo)有：
 
        *圖像實時拍攝,、處理功能：提供實時路面情況分析。

        *實時定位功能：獲得高精度的位置及狀態(tài)信息,。

      *監(jiān)控報警：監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)分析可得出車輛位置并提供幫助,。

        *車載電話功能：可以實現(xiàn)藍(lán)牙免提電話功能，保證語音通信,。

        *圖像存儲和文件管理：可存儲壓縮圖像兩百多幅,，存儲短信上千條。

        *遠(yuǎn)程控制功能：提供485總線接口,，利用手機短信實現(xiàn)汽車內(nèi)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,。

        *上網(wǎng)功能：通過GPRS實現(xiàn)無線上網(wǎng)，同時也可以下載導(dǎo)航地圖,。
 
        系統(tǒng)硬件設(shè)計
 
        如圖1所示,，整個系統(tǒng)包括三個部分：智能車載終端、藍(lán)牙耳機和服務(wù)器軟件(提供GPRS下載和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控顯示),。由于篇幅關(guān)系,，服務(wù)器軟件在這里不再論述。

圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

        智能車載終端

        ·BF533核心處理器

        BF533是ADI公司Blackfin系列的高性能體系結(jié)構(gòu)的定點DSP,。它具有兩個MAC信號處理引擎,，采用正交類RISC微處理器指令集,，特有的專用視頻指令使它在多媒體應(yīng)用開發(fā)方面具有顯著的優(yōu)勢，為以單DSP為核心開發(fā)較為復(fù)雜的多媒體系統(tǒng)提供可能,。
 
        此外,，BF533還具備豐富的外設(shè)接口資源，通過數(shù)條高帶寬總線與內(nèi)核連接,。除通用I/O口、實時時鐘及定時器外的所用外設(shè)均受DMA結(jié)構(gòu)支持,。
 
        ·FPGA電路設(shè)計

        為了使系統(tǒng)具有強大的擴展性,，選用了EP1C6Q240。它是Altera公司Cyclone系列的中低檔產(chǎn)品,，有5980個LE單元,，內(nèi)部RAM 92kbits，PQFP240 封裝,，I/O 185個,，2個PLL，還支持LVDS,、DDR 等傳輸接口,。它的配置使用最新型的AS配置方式，配置芯片是EPCS4(FLASH 結(jié)構(gòu),、4Mbits ),。
 
        ·藍(lán)牙手機和GPS接口
 
        GPRS部分采用GR47芯片，它是Sony Ericsson公司生產(chǎn)的新一代GPRS模塊,，不僅能提供GSM語音,、數(shù)據(jù)傳輸功能，還提供了GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能,。GPS部分采用高靈敏度的GR-87接收模塊,，它還支持NMEA0183 v2.2 標(biāo)準(zhǔn)信號格式及SiRF二位元編碼。
   
        ·其他接口電路
        顯示器采用24位320×240的彩色LCD,，只用了其中紅,、 綠、藍(lán)各6位像素,。同時配置了像素時鐘和VM時鐘信號,。
 
        CMOS攝像頭采用OmniVision公司OV7660，ADmC7019通過SCCB接口對OV7660進(jìn)行控制,，包括對比度,、亮度、飽和度,、白平衡及自動曝光,、同步信號位置及極性輸出,、幀速率和數(shù)據(jù)輸出格式。
 
        RS485總線是工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的LSO/OSI模型物理層標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之一,，采用平衡式發(fā)送,、差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動。
 
        藍(lán)牙耳機
 
        ·總體結(jié)構(gòu)
 
     

;   藍(lán)牙耳機主要包括幾個部分：功能按鍵和狀態(tài)指示,、藍(lán)牙模塊BC-2通信部分,、語音編解碼電路、MIC及喇叭放大電路和電源電路,。硬件總體結(jié)構(gòu)如圖2所示,。

                                                                           圖2 藍(lán)牙耳機硬件框圖
 
        ·ADmC7019芯片
 
        ADI公司的ADmC7019微轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)語音的軟件編解碼。它采用ARM7TDMI體系結(jié)構(gòu),，運算速度可達(dá)45MIPS,，支持16/32位精簡指令集，具有最多16通道,、高達(dá)1000kSps采樣速率的12位A/D,。
 
        ·語音編解碼電路
 
        實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用GR47的單端音頻模式時,，由于系統(tǒng)主板電路復(fù)雜,，而且 GR47處于發(fā)射狀態(tài)時電流達(dá)到3A，藍(lán)牙耳機接收到的音頻信號背景噪聲很大,，因此選用差分模式,，利用ADmC7019 自帶的差分ADC完成音頻信號的采樣。
 
        ·音頻電路和電源電路
 
        MIC和音頻功率放大電路選擇微功耗的MAX9812和D類音頻功放MAX9712,，兩者均有關(guān)斷模式,，關(guān)斷模式下的電流為mA級。
 
        采用LP2992將鋰電池電壓降為3.3V,，ADmC7019提供一路A/D作為電壓監(jiān)測,，主要起保護(hù)和電量低的告警作用，當(dāng)鋰電池電壓過低時,，為防止鋰電池過度放電,，ADmC7019先報警然后自動進(jìn)入休眠模式。
 
        當(dāng)建立語音連接時平均電流為33.5mA,，最大可達(dá)60mA,，待機時平均電流為4.7mA。為了延長使用時間,，耳機在不工作時盡量處于休眠模式(mA級),，有電話時通過軟件喚醒耳機進(jìn)入工作狀態(tài)。
 

         系統(tǒng)軟件設(shè)計

       總體軟件設(shè)計分為三大部分,，第一部分為ADSP-BF533主控程序設(shè)計,，采用ADI公司的Visual DSP++開發(fā)環(huán)境和C/C++語言編程,；第二部分為ADmC7019微控制器程序設(shè)計，采用Keil-ARM開發(fā)環(huán)境和C語言編程,；第三部分為FPGA邏輯設(shè)計,，采用VHDL語言編程，由于篇幅關(guān)系,，F(xiàn)PGA部分不再論述,。
 
        ADSP-BF533的軟件設(shè)計
 
        由圖3可知，BF533軟件系統(tǒng)分為三個層次：硬件接口層,、基本功能層和頂級應(yīng)用層,。其中，CMOS攝像頭數(shù)據(jù)的實時讀取與顯示依靠兩塊SRAM,，BF533也分配兩塊SDRAM緩存來提高系統(tǒng)的吞吐量，其工作流程如圖4所示,。

圖3 BF533軟件系統(tǒng)

                                                               圖4 圖像采集顯示控制流程
 
        ADmC7019的軟件設(shè)計
 
        采用兩片ADmC7019來完成藍(lán)牙耳機和智能車載終端協(xié)處理功能,，智能車載終端上的ADmC7019主要完成音頻編解碼、GPS信息的解析,、CMOS攝像頭的初始化以及執(zhí)行BF-533通過SPI總線發(fā)出的命令等功能,；藍(lán)牙耳機端的ADmC7019完成音頻編解碼、通話狀態(tài)指示和按鍵控制,、電源管理等功能,。其具體控制流程如圖5所示。

圖5 ADmC7019總體軟件流程圖

                                                                            圖6 車載終端實物
 
         測試結(jié)果
 
         經(jīng)過測試,，本系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期目標(biāo),，實現(xiàn)引言所述的7條主要功能指標(biāo)。具體實物如圖6所示,。