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请问怎样去设计一种汽车安全监控系统?

27 SOPC 监控系统 处理器
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基于SoPC的汽车安全监控系统硬件是由哪些部分组成的?
基于SoPC的汽车安全监控系统软件是由哪些部分组成的?
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2021-5-17 06:24:19   评论 分享淘帖 邀请回答
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  基于SoPC的汽车安全监控系统采用Altera公司最新的SoPC(可编程片上系统)解决方案——Nios处理器软核为核心,配合GPS和GSM系统,对汽车的停放和运行状态进行监控。系统监测、记录和储存汽车在行驶过程中的各种数据,一旦出现安全问题,立即采用GSM无线通信方式通知相关人员和单位,并随时发送通过GPS获得的汽车位置等数据,为问题的解决提供及时、准确和可靠的信息,必要时通过GSM对汽车进行远程控制。
  基于SoPC的汽车安全监控系统可广泛应用于汽车的防盗、日常维护和交通事故的处理,为车辆故障提供有效的测试手段。
  1 系统硬件组成
  设计采用Altera公司的SoPC开发工具。系统的开发包括硬件和软件两大部分。使用SoPC Builder生成Nios嵌入式处理器,Nios嵌入式处理器开发工具允许用户配置一个或多个Nios CPU,从标准库中添加外围设备,综合处理自定义系统,与Quartus II设计软件一起编译系统。软件开发的步骤是:利用SoPC Builder生成的软件文件,用文本编辑器编写汇编语言或C/C++源程序,用GNUPro软件开发工具进行程序设计、连编和调试。GNUPro将源程序连编(包括汇编/编译和连接)成可执行程序,通过下载电缆对可执行程序进行调试和运行。Quartus II设计软件提供全面有效的设计环境,将设计、综合、布局和验证以及第三方EDA工具接口集成在一个无缝的环境中。利用集成在Quartus II 3.0中的SoPCbuilder可以创建自己的Nios CPU系统。Nios是Altera公司开发的16/32位嵌入式处理器软核。
  Altera公司推出了新一代多种系列FPGA,本设计选用低成本的Cyclone系列器件EP1C12,其具有12 060个逻辑单元,52个M4K RAM块,239 616个RAM位和2个锁相环,最大用户I/O引脚249。系统硬件组成框图由Nios系统和外部设备两部分组成,如图1所示。
  
  Nios系统包括CPU(Nios)、存储器(memory)、定时器(timer)、总线和并/串行接口(key_pio、led_pio、lcd_pio、ccs_pio、uart_0和uart_1)等,并/串行接口分别实现与键盘、LED和LCD显示器、汽车中控系统以及GPS和GSM系统等外部设备的连接。Nios系统设计和设计结果分别如图2和图3所示。
  
  
  Nios系统同键盘、LED和LCD显示器、汽车中控系统以及GPS系统等外部设备的连接比较简单,GSM系统的连接较为复杂,如图4所示。
  
  整个系统的工作过程是:来自汽车中控系统和GPS系统的信息可以显示在LED和LCD显示器上,也可以通过GSM系统进行无线发送。用户可以通过键盘对系统进行控制,也可以通过GSM系统对汽车中控系统进行远程无线控制。
  2 系统软件组成
  系统软件主要由主程序、GPS管理子程序和GSM管理子程序等部分组成。
  主程序完成系统的初始化,以及键盘、LED、LCD显示器和汽车中控系统的操作管理等。
  GPS管理子程序主要负责从GPS系统接收时间和位置信息。
  请求GPS系统返回ASCII时间位置信息的二进制命令为:
  @@EqmC
  其中,m为0时,输出一次响应信息(查询),m为1“255时,每1”255 s输出一次响应信息(连续);C为校验和(Eqm按字节“异或”);为回车(十六进制0d);为换行(十六进制0a);命令长度为8字节。
  命令的响应信息为:
  Eq,mm,dd,yy,hh,mm,ss,dd,mm.mmmm,n,ddd,mm.mmmm,w, shhhhh.h,sss.s,hhh.h,m,t,dd.d,nn,rrrr,aa,CCC
  日期:mm是月(01“12),dd是日(01”31),yy是年(99“19)。
  世界时间(UTC):hh是时(00”23),mm是分(00“59),ss是秒(00”59)。
  纬度:dd是度(00“90),mm.mmmm是分(00”59.9999),n是方向(N是北,S是南)。
  经度:ddd是度(000“180),mm.mmmm是分(00”59.9999),w是方向(W是西,E是东)。
  信息长度是96字节。
  对应的管理子程序为:
  int eq={‘@’,‘@’,‘E’,‘q’,1,‘C’,0x0d,0x0a};
  void gps_txd(int data[], int n) {
  volatile int m,sum=0;
  for(m=0;m。
2021-5-17 09:43:39 评论

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