基于ARM嵌入式车载监控终端的设计与实现
作者：邵于宁， 胡刚， 陈雪平， Shao Yuning， Hu Gang， Chen Xueping
作者单位：广东工业大学,自动化学院,广东广州,510090
刊名：
计算机测量与控制
英文刊名：COMPUTER MEASUREMENT & CONTROL
年，卷(期)：2008，16(8)
被引用次数：2次
参考文献(5条)
1.方恒.张保平基于S3C2410平台嵌人式视频监控的实现 2006(25-4)
2.陈显楚.郭其一基于Windows CE的嵌入式车载监控系统设计[期刊论文]-计算机测量与控制 2007(01)
3.曲立艳.邓志杰.徐登科基于GSM GPS短消息的车载移动终端的设计与实现[期刊论文]-微计算机信息 2006(11-1)
4.JeanL J.邵贝贝嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ 2003
5.车载BootLoader软件详细设计 2005
相似文献(10条)
1.学位论文杨永志基于ARM和嵌入式操作系统的GPS车载终端系统的研究与开发2005
GPS(全球定位系统)是一种全方位的实时定位技术。GPS车载定位与监控系统结合了GPS定位技术、计算机科学技术、数字无线通信技术和电子技术，在汽车上实现GPS数据的接收和记录，并结合GSM/GPRS无线传输网络技术，利用其数据传输功能，实现移动车辆与监控中心的双向数据传输，对车辆进行跟踪和远程监控。GPS车载定位与监控终端是集各种高科技于一身的开放式车辆监控平台，它能够跨地域对机动性强、数量众多的移动目标实行监控、紧急救援和提供各种信息服务。
本课题从工程实际出发，对ARM处理器和嵌入式操作系统进行了深入研究，设计了新一代的GPS车载终端。这有别于以8051单片机为中央处理器的GPS车载终端系统，处理器的位数由16位提高到32位，数据吞吐能力大为加强。同时软件采用嵌入式操作系统，增加了系统的稳定性和安全性，并增加了代码的可移植性。在这一平台上进行相应的硬件和软件开发，完成了无线数据通信系统和射频无线拨号器的设计和开发。
首先，介绍了GPS车载终端的现状及发展前景，这是开发新一代的GPS车载终端的出发点。接着阐述了车载GPS全球定位系统的工作原理及特点，并详细叙述了基于ARM处理器和嵌入式操作系统的GPS车载终端的总体结构，给出了新一代GPS车载终端的实际设计方案。
接着，在GPS车载终端的设计中，分别叙述了新一代基于ARM处理器和uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的GPS车载终端的硬件设计方案和软件设计流程。描述了ARM微处理器的性能特点及其外围电路的组成，同时也介绍了在软件方面采用uC/OS-Ⅱ这种嵌入式操作系统的优势和具体应用。
最后，详细论述了GSM/GPRS无线通信模块及其外围电路的设计和射频无线拨号器的设计。其中GSM/GPRS无线通信模块在车载终端中担负着网络信息传输的重要功能；射频无线拨号器集成了拨打电话、信息求助等功能，把有线通信转变为无线通信，提高了车载终端通话应用方面的灵活性及安全性。同时，还探讨了在车载终端相关领域进行深入研究的可能性。
2.学位论文潘良基于ARM的智能公交车载终端的设计与开发2009
智能公交系统是城市交通系统的一个重要组成部分，在城市交通公交优先的背景下，欲缓解城市交通拥堵的现象，就必须大力发展公交事业。智能公交系统的建设可以改善公交公司的企业管理方法，提高公交系统的运营效率与服务水平，是城市公交事业发展的重要一步。
本文在研读大量文献、参考相关设计的基础上，结合先进的GPS、GPRS技术，提出了基于ARM的智能公交车载管理终端的设计与实现方法。
GPS是由美国建立的新一代卫星导航与定位系统，具有全球性、全天候、陆海空全能等特点，特别适用于交通运输行业，配合中国移动稳定可靠、覆盖面广、数据传输速度极快的GPRS网络作为信息传输的媒介，以GPS、GPRS为主要技术的智能公交系统较以往利用射频、数传电台技术方式建造的公交系统具有更加稳定、实时性更高等特点，是当前智能公交系统设计的理想方案。
基于ARM的智能公交车载终端是智能公交系统的重要组成部分，是整个系统的信息终端，负责信息的接收和发布，在系统中起着至关重要的作用。本文详细介绍了一款以ARM处理器为主控的智能车载终端的设计方法，包括终端总体方案设计、硬件电路设计、软件代码编写、整机调试等内容。文章在总体设计中提出了终端的功能要求，并针对功能要求提出了相应的设计方案；在硬件设计中给出了具体的硬件设计原理图，并就硬件选型、原理图设计中的关键问题进行了探讨；在软件设计中给出了终端主要软件设计的程序流程图，并对程序设计思路进行了细致的讲解；最后对终端硬件、软件的联合调试过程进行了介绍，并对最终通过调试的终端进行了展示。
经过多次的测试和修改，该智能公交系统已经实现了正点考核、实时监控、短信报警、自动报站等多项功能，并在长沙市公交线路上投入试运行
，社会反应良好。
3.期刊论文张琳琳.黄圣国.陶诚.ZHANG Lin-lin.HUANG Sheng-guo.TAO Cheng基于ARM的嵌入式机场场面车载终
端设计-哈尔滨商业大学学报（自然科学版）2010,26(2)
为改善机场场面的安全,提出了一种基于ARM的嵌入式机场场面车载终端设计.描述了车载终端的工作原理、组成以及软硬件设计,介绍了基于
Qt/Embedded Linux的电子地图的生成方法,提出了沿路径的告警算法,解决了使用过的算法存在的问题,并且对告警算法进行了测试,验证了新算法.
4.期刊论文黄作维.周明.张喜梅GPS/GPRS支持下的嵌入式车载终端的实现-计算机测量与控制2009,17(11)
智能交通系统是电子信息技术和通信技术在交通管理领域广泛应用而产生的一个崭新领域,通过对监控系统理论的探讨,利用GPS全球定位系统,以及ARM嵌入式处理器和μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统技术,提出了一套基于GPS/GPRS车辆监控系统的设计方案,并根据该方案设计了一套基于ARM的嵌入式车载终端设备;采用ARM处理器LPC2114作为硬件平台,在其上移植μC/OS-Ⅱ操作系统,并依托操作系统的资源优势,相继完成应用层、适配层程序的设计,最终实现了系统的稳定运行.
5.学位论文陈硕基于嵌入式ARM的车载终端系统的设计与研究2010
目前，我国还是一个发展中国家，经济还不是很发达，在交通运输方面还
存在着许多安全隐患的问题。随着经济的日益增长，人民生活水平的提高，对
于交通运输行业的发展和管理的要求也越来越高。而车载终端系统则是一种整
合了ARM微控制器、全球卫星定位系统、数字移动通信系统、计算机网络系
统和计算机应用软件等资源的高科技技术产物。该系统主要功能是将移动目标
的动态位置(经度和纬度)、时间和状态等信息，通过无线通信链路传送至监控
中心，并对目标的准确位置、速度、运动方向等参数进行监控和查询，是集车
辆运营、安全管理、行驶状态管理等功能于一体的监控平台系统，可广泛应用
于物流运输车辆的调度与管理、客/货运输超速监控与业务调度、车辆防盗防抢
与意外求助以及特种行业车辆调度和管理等领域，为调度管理提供可视化依据，
并提高车辆的运营效率与安全，是解决城市交通问题的有效途径。
本文根据车载终端系统的主要功能，提出了一种基于ARM和μC/OS-Ⅱ的
车载终端的设计方案。该方案采用嵌入式系统设计思想，以三星公司的
S3C44B0X处理器为硬件平台，扩展了GPS定位信息接收模块、GPRS通信模
块以及其他外设，完成硬件电路设计。同时软件采用嵌入式操作系统，增加了
系统的稳定性和安全性，并增加了代码的可移植性。在车辆上实现了GPS数据
的接收和记录，并结合GPRS无线传输网络技术,利用其数据传输功能，实现
了移动车辆与监控中心的双向数据传输，对车辆进行跟踪和远程监控，提高了
车辆运输的效率与安全。
关键词：车载终端系统，嵌入式系统,ARM,μC/OS-Ⅱ，全球定位系统，通用分组无线服务技术
6.学位论文张秀清基于ARM的GPS定位系统设计2008
当前全球定位系统（Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System，简称GPS）广泛应用于舰船导航，航空航天，地理测绘等领域，特别是移动式定位系统对于目前的城市交通管理有着非常重要的意义。本文分析了当前交通管理中的实际问题，介绍了一种车载终端的设计方法。设计采用ARM9内核的S3C2410微处理器构造的嵌入式系统，可以实现对GPS定位信息的接受和处理，并采用嵌入式Linux操作系统，结合开放式
Linux图形软件Qt，可以为后续的建立地理信息系统（Geographic information system，简称GIS）提供数据支持，是集GPS全球卫星定位系统和通用分组无线业务（General Packet Radio Service，简称GPRS）无线通信技术于一体的新型电子产品。它为现代交通运输提供了新颖，可靠，有效的控制和管理途径。
车载终端通过将GPS模块的定位信息提取出来，一方面将定位信息在车载终端上显示，一方面又结合车辆的状态信息通过GPRS模块发送出去，该信息通过无线公共网络传输给车辆管理部门。车辆管理部门根据车辆的位置和状态等，结合GIS系统中的地图信息提供GPS数据的差分修正，并采取一定的措施，从而实现车辆的有效管理。
本设计从硬件和软件两大部分出发，硬件上设计了ARM处理器、存储器、内存及其外围电路，另外还有GPS模块电路和GPRS模块电路；软件上采用
Qt的人机界面完成数据显示与更新，采用PPP拨号脚本完成GPRS模块的拨号，通过Qt多线程编程的方法完成GPS数据的提取和GPRS的信息发送。在硬件和软件之间采用了嵌入式Linux系统，包括启动代码、内核和文件系统等。
7.学位论文杨宁基于WinCE智能车载终端的研究与应用2009
机车显示终端是机车上完成人机对话和机车信息显示的重要设备，为司乘人员的操作及机车安全运行提供信息保证。在机车监控系统中，显示终端作为人机交互的窗口，通过车载监控系统来实现车辆部件或子系统的状态监测、故障诊断、集中控制调节等功能。近年来铁路信息化发展对显示终端的功能提出了新的要求：丰富的图形操作界面、高速网络通信、机车实时性状态获取以及故障信息存储的能力。因此，在技术和应用层面上，高性能低功耗新型显示终端的研究和开发具有重要意义。
作者在硕士论文期间，对ARM9内核结构，实时操作系统平台定制，嵌入式系统驱动程序开发等进行了系统的学习与研究，并在此基础上针对显示终端的应用场合完成了基于ARM9和Windows CE的智能车载显示终端软硬件平台开发。设计选择S3C2410作为智能车载终端的处理核心。在此基础上，针对SS3电力机车技术改造的应用需求，硬件方面进行了LCD，按键IO、以太网、USB主从、网络接口等设计工作；软件方面构建了适合智能车载终端功能需求的Windows CE嵌入式操作系统，完成了包括系统引导程序设计，板级支持包的修改、内核裁剪、SPI驱动程序设计等平台搭建工作，通过应用程序实现了人机交互界面、SPI通信、故障分析记录等功能。
文章最后给出了智能车载终端和实验室原显示屏的比较，分析了上车实际运行的效果，验证了新型智能车载终端功能的创新性和实用性。
8.期刊论文谭金.孟志强.丁伟.Tan.Jin.Meng.Zhiqiang.Ding.We基于ARM的车载导航定位终端硬件设计-微计算
机信息2006,22(20)
本文研究与设计了一种新型车载导航定位系统的车载导航定位终端,该定位终端以32位ARM微处理器、GPS模块及GSM/GPRS模块为核心.详细介绍了终端的电源系统、通信接口、摄像系统与采集系统的设计,提出了采用ARM的2个32位定时器和PWM定时器配置,结合软件模拟全双工通信串口的新技术,共模拟了5个全双工通信串口,解决了对串口资源的需求.试验表明这种新型车载终端能满足导航定位的需求.
9.学位论文吴鹏自组织交通疏导车载终端软件平台2007
车载导航系统是智能交通系统(ITS)的一个分支，是把先进的全球卫星定位技术、地理信息技术、数据库技术、多媒体技术、现代通信技术和嵌入式计算机系统综合在一起的高科技系统。它通过可以进行实时更新的车载电子地图及GPS定位信号对车辆进行导航，并向驾驶员提供各种信息。
本论文的最终目标是实现一款高档车载导航终端，具有彩色LCD、USB接口、GPS接口和CDMA通信接口。
在人机界面上，给用户提供一个功能完善、操作简便的地图操作界面；
在通信方面，可以接收GPS信息并用于车辆定位和追踪，采用CDMA模块与服务器端进行通信并定制各种服务。
论文论述了车载导航系统的重要性和我国车载导航的发展现状，阐明了开发符合中国国情的车载导航系统的必要性，提出了以嵌入式系统、GPS、无线通信模块为核心的车载导航系统的总体技术方案。
介绍了嵌入式系统的基本概念、特点及ARM体系结构，并从嵌入式平台的特点和智能车载导航系统的功能出发，提出了基于ARM9和WinCE的嵌入式车载自动导航系统的整体方案。
着重研究了WinCE系统的流设备驱动开发及基于eVC和ArcPad的嵌入式车载导航系统应用平台的开发和调试过程。
10.学位论文李文亮基于ARM的车载GPS/GPRS系统2007
本文分析了当前车辆交通管理中的实际问题，介绍了一种车载终端的设计方法。设计采用ARM9微处理器构造的嵌入式系统，是集GPS全球卫星定位系统和GPRS无线通信技术于一体的新型车载电子产品。它为现代交通运输提供了新颖，可靠，有效的控制和管理途径。
车载终端通过将GPS模块的定位信息提取出来，一方面将定位信息在车载终端上显示，一方面又结合车辆的状态等信息发送给GPRS模块，发送出去的信息通过无线网络传输给车辆管理部门。车辆管理部门根据车辆的位置和状态等，采取一定的措施，从而实现车辆的有效管理。
本设计从硬件和软件两大部分出发，硬件上设计了ARM处理器、存储器、内存及其外围电路，另外还有GPS模块电路和GPRS模块电路；软件上采用
Qt的人机界面完成数据显示与更新，采用PPP拨号脚本完成GPRS模块的拨号，通过Qt多线程编程的方法完成GPS数据的提取和GPRS的信息发送。在硬件和软件之间采用了嵌入式Linux系统，包括启动代码、内核和文件系统等。
论文的最后总结了所完成的工作，给出了设计的不足之处和有待完善的地方。
引证文献(2条)
1.樊天锁.左东广.廖仁.卞树檀基于嵌入式设计的废气处理自动控制系统[期刊论文]-计算机测量与控制 2010(4)
2.武华.邢建平.徐敬.孙晨基于VHF/TDMA技术的移动目标监控系统设计[期刊论文]-计算机测量与控制 2010(1)
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