基于嵌入式ARM-Linux的多功能車載終端系統(tǒng)

孫策 石奮蘇 丁寧 許丹

【摘要】 介紹了一個(gè)以ARM和linux系統(tǒng)的多功能車載終端系統(tǒng)，利用CDMA網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸、GPS智能監(jiān)控結(jié)構(gòu)、Mpeg4和H264視頻解碼及多種傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)在S3C2440的處理器下和嵌入式linux系統(tǒng)平臺(tái)下將多種功能單一模塊相結(jié)合的嵌入式智能終端系統(tǒng)。隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，多功能車載終端有著廣泛的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】 ARM linux系統(tǒng)傳感器 車載終端 傳感器

一、概述

隨著今年汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)著，在行車過程中人們對(duì)于各方面的需求也日益增加，基于消費(fèi)者的需求，車載多媒體作為一種新型產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。車載終端由僅支持影音播放功能延伸到倒車后視，胎壓監(jiān)測，行車記錄，GPS衛(wèi)星定位等。

由于這些車載終端功能單一操作繁瑣，因此會(huì)帶來很大的安全隱患。

在我國，車載終端的使用率約為32.3%，中國車載產(chǎn)業(yè)仍存在著一些制約其發(fā)展的因素，對(duì)車載終端功能用戶的使用率的調(diào)查顯示：90.3%的車主使用音樂多媒體，77.5%的車主使用導(dǎo)航定位，25.3%的車主使用倒車影像，6.3%的車主使用胎壓監(jiān)測，5.1%的車主使用DVD。綜上數(shù)據(jù)反映出人們對(duì)于行車安全的功能使用率不高，也說明了人們的安全意識(shí)不高。

對(duì)于這些擁有行車安全的功能的電子元器件來說普遍價(jià)格過高也是影響人們購買的因素之一。開發(fā)一種多功能集于一體的車載終端勢(shì)在必行。

二、多功能車載終端總體設(shè)計(jì)方案

多功能車載終端的通信方式是影響整個(gè)系統(tǒng)功能的主要因素?？紤]到GSM，GPRS數(shù)據(jù)傳輸不足的問題，該設(shè)計(jì)采用CDMA的方式。

CDMA發(fā)射功率極?。?mw），只是我們現(xiàn)在使用的GSM功率為125mw的1/60，甚至低于電視屏幕產(chǎn)生的輻射功率；CDMA網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營商的投資相對(duì)減少，這就為CDMA資費(fèi)的下調(diào)預(yù)留了空間；因采用以拓頻通信為基礎(chǔ)的一種調(diào)制和多址通信方式，其容量比模擬技術(shù)高10倍，超過GSM網(wǎng)絡(luò)約4倍。

三、多功能車載終端的硬件設(shè)計(jì)

3.1平臺(tái)設(shè)計(jì)

采用ARM處理器，內(nèi)核版本采用linux2.6.38，交叉編譯器版本為4.5.6，考慮到傳感器處理的問題，該設(shè)計(jì)采用I2C總線來控制溫度傳感器，壓力傳感器，氣壓傳感器。通過wifi模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

1、內(nèi)核

首先利用命令tar xvfz Linux-2.6.38-20120904.lar.gz -C / genning/linux內(nèi)核源碼解壓，然后，進(jìn)入到內(nèi)核工作路徑中，將預(yù)置的配置單加載進(jìn)內(nèi)核，命令為cp config_Linux_TQ2440. config

.config最后修改內(nèi)核文件的 MakeFile，利用make命令進(jìn)行編譯。內(nèi)核文件增加如下兩句，指定編譯的目標(biāo)體系和所用的編譯器。

ARCH ：= arm /*指定目標(biāo)體系*/

CROSS_COMPILE：=/genning/bin/arm-iinux- /*指定交叉編譯器*/

將當(dāng)前內(nèi)核工作同錄中arch/arm/boot下名為zimage的內(nèi)核文件燒入目標(biāo)板。

2、文件系統(tǒng) 類似于內(nèi)核，解壓源碼命令如下：

tar xvfz rootfs_qtopia_qt4-20120904.tar.gz -C /genning/linux

tar xvfz rnktools-20110720.tar.gz -C/genning/linux

然后進(jìn)入到工作目錄：/genning/linux，執(zhí)行命令：#mkubimage-mlc2 rootfs_qtopia_qt4 rootfs_qtopia_qt4-mlc2.ubi將rootfs_qtopia_qt4 的目錄壓制為UBI格式的rootfs_qtopia qt4-mlc2.ubi 映像文件，然后燒入至目標(biāo)板。

四、H.264的壓縮標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)動(dòng)圖片專家組（MPEG）和視頻編碼專家組已經(jīng)研究出一種比早期MPEG-4和H.263標(biāo)準(zhǔn)更好的新標(biāo)準(zhǔn)。這種新標(biāo)準(zhǔn)能提供更好的視頻圖像壓縮，并命名這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)為“先進(jìn)的視頻編碼”，確定為MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的第十部分和1TU建議的R264標(biāo)準(zhǔn)，并同時(shí)出版發(fā)行。

H.264標(biāo)準(zhǔn)采用了與H.263和MPEG-4等己經(jīng)制定的編碼標(biāo)準(zhǔn)相類似的編解碼方法，主要包括以下幾項(xiàng)技術(shù)：

1.處理單位是宏塊進(jìn)行視頻圖像處理時(shí)，以16x16像素宏塊為單位進(jìn)行處理。

2.利用殘差空域冗余度在運(yùn)動(dòng)估計(jì)后，計(jì)算當(dāng)前像素塊與相應(yīng)的預(yù)測像素塊的蓋值，然后編碼時(shí)再對(duì)這個(gè)差值進(jìn)行編碼。

五、結(jié)束語

本文研究目的就是根據(jù)現(xiàn)今人們對(duì)于汽車的需求日益遞增，而汽車內(nèi)部所需的硬件設(shè)備種類繁多，操作繁雜，使之在緊急的狀況下應(yīng)對(duì)困難，交通事故從然而生，為了減少安全隱患，研發(fā)一種多功能車載終端勢(shì)在必行。

參 考 文 獻(xiàn)

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