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车载多媒体视音系统的设计与研究

车载多媒体视音系统的设计与研究
车载多媒体视音系统的设计与研究

合肥工业大学

硕士学位论文

车载多媒体视音系统的设计与研究

姓名:秦剑

申请学位级别:硕士

专业:检测技术与自动化装置

指导教师:王建平;朱程辉

20050501

车载多媒体视音系统的设计与研究

摘要

本文主要讨论了一个车载多媒体视音系统的开发与设计。该系统具有自主知识产权,集车载TV、RADIO、VCD、DVD、MP3、CCD、TFT屏和音响系统功能于一体,并且可以和GPS、GIS、MP3、摄像机、硬盘录像机直接连接使用。

采用32位多媒体芯片VirgineG2CPU,研制各个设备接口电路、通信接口电路、以及图像图形文字叠加显示电路。

基于EISCSTUDIO开发环境,研制中文提示和交互式操作软件、设备驱动接口软件、通信接口协议软件。

经设计、实验、改进。研制出软/硬件功能齐全的车载多媒体视音系统。实现了对车载视音设备输入/输出的连接整合和控制。制造出装车实验的样机与车载音视设备连接实际系统。系统稳定可靠、操作方便,性能价格比高,各工作状态界面美观、亮丽,屏幕上可实时显示颇具特色的画面、个性图标和操作提示图符。

关键词:多媒体处理器视频叠加通用串行总线动态存储器

DesignandStudyofCar-MountedMultimedia

Audion—VisualSystem

Abstract

ThisPapertakesthefocnsonthedevelopmentanddesignofacar-mounted

multimediaaudion.visualsystem。Thesystemhasindependentintellectualpropertyright。ItiScar-mountedTV、RADIO、VCD、DVD、MP3、CCD、TFTdisplayandaudiosystemallfunctionsroledintoone,moreovermayconnectwitllGPS、GIS、MP3、vidiconandharddiskrecorderdirectnessanduse。

T11esystemadopts32.bitmultimediachipVirgineG2CPU。Eachdeviceinteffacecircuit、communicationinterfacecircuitandoverlapdisplaycircuitof

image、graphandcharacteraredeveloped。

InteractivefunctionSOftwarewithChinesesuggestion、devicedriveinterfacesoftwareandcommunicationinterfacesoftwarearedevisedinEISCSTUDIOdevelopmentenvironment。

Throughdesign、experimentandimprovement,car-mountedmultimediaaudion.visualsystemofcompletesoftware/hardwarefunctionsiSdevised。Itrealizes

connect.conformityandcontrolmentforinput/outputofcal"-mountedandion—visnal

andcar-mountedaudion—visualdevices。Prototypeofnmachineloadingandtesting

devicesactivesystemareproduced。ThesystemiSsteady,operationiSconvenient,costperformanceratioishigh,operatingstateinterfaceisgood。Goodpictures、personalityiconsaredisplayedquickly。

Keywords:MultimediaProcessor,VideoOverlap,UniversalSerialBus

DynamicMemory

合肥工业大学

本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合合肥工业大学

硕士学位论文质量要求。

答辩委员会签名:(工作单位、职称)

拂更菇办丧籽敞

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导师:

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氆班己、,

懈啊血]一,

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詹眵≯畴,柔爱

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独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谫f的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得金胆王些盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同T作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明爿:表示谢意。

学位论文作者签名:季丢l签字日期:如。f-年r月妒日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解盒妲王些太堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权—盒壁上些盔堂可以将学位论文的全部或部分}勾容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

(保密的学位论文在解密后适用本授权书)

学位论文作者签名:委西

签字目期:抛or年F月17日

学位论文作者毕业后去向

工作单位:

通讯地址:导师签名

签字日期:

电话

邮编

猫争搠

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沙5^年广月二7日’

致谢

在本人攻读硕士学位的近三年时间里,自始至终得到了我尊敬的导师王建平教授的悉心指导和无微不至的关怀。从课题的选题到课题的研究都倾注了王老师的大量心血。在王老师的悉心指导下,我拓宽了自己的研究领域,JICON完成了硕士学位论文。生活虽有几分忙碌却不失充实。王老师渊|尊的学识、执着的精神、务实的作风,鼓励和鞭策着我努力的学习奋斗,去追寻人生道路上的每‘个成功。谨向给予我巨大帮助的王老师致以最诚挚的谢意和祝福!

在课题的研究初期,朱程辉老师给予了我耐心的指导和帮助。朱老师认真的工作态度、严谨细心的工作作风、以及学习生活上热心的帮助尤其让我感动。在此向朱程辉老师表示深深的感谢!

合肥工业大学智能监控所的王金玲老师、穆道明老师、罗国军老师、郑洁老师在课题研究中给予了无私的帮助。在此表示真诚的感谢!

感谢王竹林、钱自拓、杨静同学在学习和生活中给予的关心与帮助。还要感谢实验室的郭之辉、丘志刚、赵丽欣、赵莉、黄冉、陈军、蔺菲、季学锋等同学给予的帮助。

万分感谢我的父母家人和我的女朋友在精神上给予的鼓励,在生活中给予的关心和支持!

感谢所有关心支持我的同学和朋友!

作者:秦剑

2005.05.15

第一章绪论

1.1汽车电子市场情况和分析趋势““”。

随着汽车工业与电子信息产业加速融合,汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,由以机械产品为主,向高级的机电一体化产品方向演变。电子装置占汽车整车(特别是轿车)价值量的比例逐步提高。国外每台汽车采用汽车电予产品的平均费用1990年为672美元,2000年已达到2000美元。据专家估计,电子产品占中档汽车整车成本的20%以上,占高档汽车整车成本的50%甚至60%。汽车的多功能化和电子化为汽车电子产业发展带来广阔空间。

随着我国汽车产业的迅速发展,国内汽车电子产业增速迅猛,巨大的规模效应开始显现。据预测,中国轿车内的平均电子设备含量将从现在的22%增加到2010年的35%。据CCID统计,近年来国内汽车电子产业基本保持年均35%的增长速度,2003年全国生产汽车电子产品3559万套,产值313亿元,同比增长分别达到27%和37.2%。根据有关专家的估计,2003年我国汽车电子市场规模已经达到550亿元;预计2005年我国汽车需求量将达到550万辆。按电子产品价值含量25~30%折算,汽车电子产品的市场规模将达到大约2500~3000亿元。

1.2国内外现状与研制开发

当前,高、中档轿车中的电子设备配置都在向豪华型、个性化方向发展。其中作为视音享受的高品质音响和液晶显示器已经成为许多车型的标准配置,人们对轿车的娱乐性的要求也在不断提高,车载视频光盘、车载数字化视频光盘、车载电视、全球卫星导航系统等产品得到越来越多用户的青睐。

1.2.1国内现状与相关研发

车载多媒体视音系统在国内的发展研究起步较晚,近年来随着我国汽车电子行业的迅猛发展日益成为当前汽车行业研究的热点。

目前国内市场上的车载视音产品多为传统的单DIN结构,基本上只能满足收音和音乐播放的功能,它们普遍存在以下不足之处:

1)单DIN结构仅作为整个系统的控制部分和广播接收部分;

2)操作时的人机交互只有字段字符及英文信息的显示能力,使用不方便;

3)面板按键操作及功能设置繁琐、复杂,无明确的操作指示;

4)无法接收和播放视频节目,如车载电视、视频光盘、数字化视频光盘等;

5)系统功能单元仅为简单合成,带来控制和操作上的不简洁、不方便。系统安装分散、占用空间大,对系统连接、整车布线带来了不便;

近期,国内各汽车电子厂商纷纷加大了双DIN型车载多媒体视音系统的研发力度。如航盛电子公司推出的HS.M0001和HS.M0002车载智能导航及多媒体系统,深圳麦士威公司推出的NAVIA一301汽车智能导航系统等。但该类产品大多只处于初期样品试制阶段,没有达到成熟化、市场化、产业化的地步。产品的功能还有待开发提高。

1.2.2国外现状与相关研发

近年来,国外厂商研发出双DIN结构车载多媒体视音系统,如阿

尔派、索尼、松下、大众、飞利浦等推出的产品。

1)阿尔派IVA.D300E车载系统

阿尔派推出的IVA.D300E车载系统,能播放CD碟片的车载音响主机,在1DIN的标准尺寸机体内兼容了DVD、MP3、WMA碟片播放功能,还内置一具伸缩式7英寸液晶屏幕。IVA.D300E是一台连接控制一个完整车载多媒体娱乐系统的主机,具有大屏幕触摸屏显示器及控制菜单,更可以控制换片机、音频处理器、内置功放、电视调谐器等周边设备。

2)索尼NV—XYZ车载系统

索尼多媒体导航系统NV-XYZ,目前共推出XYZ77、XYZ55和XYZ33共三种型号。NV-XYZ最大的特点是内置了硬盘,除了作为传统的汽车导航器外,它还可以播放各种类型如图像、音频、视频的多媒体文件,使其成为了一个车内的媒体中心。此外它的操作简单,可使用遥控器进行操作,它的液晶屏也支持直接用手指触击操作。

3)松下CN—HDX730D车载系统

松下电器推出的CN—HDX730D具备了几乎所有汽车音响主机的功能,同时还具备了汽车导航等先进功能。它装载有一个16GB的硬盘,以及一个200MHz的CPU,通过一个6.5英寸的宽屏幕LCD做操作界面,除了能作为汽车导航外,内置了电视接收器、DVD播放器等。

4)韩国MAXAN公司

韩国MAXAN公司推出的车载多媒体影音中心Infill。它集成了电视、数字多媒体广播、上网和GPS导航器为一体。强大的影音功能还支持DivX、MP4格式和多种音频文件的播放。Infill系统配有一个7英寸的TFT显示屏,用户可以通过触摸手柄轻松控制它的所有功能。Infill系统自带有40GB硬盘,除存储一些影音文件外,还可以存储照片、文档等格式的文件。它支持USB2.0传输接口,可通过Intemet进行星际争霸和FIFA等游戏。

5)德国大众公司

德国大众公司推出的数字化多媒体视频娱乐系统,集电视、收音机、DVD、CD、MP3和游戏功能于一体,并且可以和MP3播放器、摄像机、游戏机直接连接使用。7寸TFT液晶显示屏,光盘驱动器安装在扶手箱中。

6)飞利浦公司

飞利浦车载信息娱乐系统集成了DVD播放器、电视、数字多媒体广播、GPS导航器为一体。

这些国外电子公司的产品虽然将各功能模块和液晶显示集成为一体,但对于国内用户有以下不便:

?英文操作界面,不便于中国用户使用;

?操作模式、功能设置不符合中国人的习惯;

●多为NTSC结构的视频信号输入模式,与我国的PAL制式不兼容;

●内部功能固定,不便于扩充;

●无自己的知识产权,易对我国形成技术壁垒:

?价格昂贵,势必提高整车造价。

1.3论文研究的主要内容和前景

本课题受企业委托,研制具有自主知识产权的车载多媒体视音系统。集车载TV、RADIO、VCD、DVD、MP3、CCD和音响系统功能于一体,并且可以和GPS、GIS、MP3播放器、摄像机、硬盘录像机直接连接使用。具有6.5”LCD显示器PAL/NTST接口、RS232接口、12C总线接口、CAN接口、USB接口。实现对视频和音频播放设备、TFT液晶显示器、交互式键盘操作的整合控制和运行状态中文提示,以及视频输出与图像图形文字叠加显示的控制处理。

本课题针对目前市场上同类产品中存在的不足,在功能、技术和市场定位上,突破了同类产品的简易合成的范围。主要解决了以下问题:

l、设计研制具有自主知识产权的车载多媒体视音系统。该系统集车载Tv、RADIO、VCD、DVD、MP3、CCD、TFT屏和音响系统功能于一体,并且可以和GPS、GIS、MP3、摄像机、硬盘录像机直接连接使用。

2、采用32位多媒体芯片VirgineG2CPU,研制出各个设备接口电路、通信接口电路、以及图像图形文字叠加显示电路。

3、基于EISCSTUDIO开发环境,研制出中文提示和交互式操作软件,设备驱动接口软件,通信接口协议软件。

4、功能设置根据中国人的习惯、喜好,用图形界面、中文字符、个性图标来引导用户操作本系统,让用户真正地享受到产品带来的方便和人性化,真正做到以人为本的产品理念。

5、经设计、试验、改进,研制出了软/硬件功能齐全的车载多媒体视音系

统。实现了对车载视音设备输入/输出的连接整合和控制。制造出装车实验的样机与车载视音设备连接实际系统。系统稳定可靠,操作方便,性能价格比高,各工作状态界面美观、亮丽,屏幕上可实时显示颇具特色的画面、个性图标和操作提示图符。

伴随汽车业的发展在中国出现的新兴电子领域,车载多媒体视音系统充分体现信息娱乐控制中心的人机交互功能,使驾乘人员充分体现信息沟通和娱乐享受,满足用户需求和未来市场的需要。研发车载多媒体视音系统既具有广阔的市场前景,又符合国家的产业发展导向。高科技含量的车载多媒体视音系统具有强大的生命力,在未来的年代内有着很大的市场潜力。研制开发具有自主产权的车载多媒体视音系统有着重要的应用价值和广阔的应用前景。

第二章车载多媒体视音系统总体设计

2.1车载多媒体视音系统设计原则和功能要求

2.1.1车载多媒体视音系统设计原则

从系统设计上,要求提供先进、稳定、可靠、实时视音频播放控制,具有较强的扩展能力和升级能力。

(1)稳定性和可靠性:稳定和可靠是系统的首要前提。在系统方案设计、设备选型、产品研发以及操作使用中,都要优先考虑提供稳定可靠的技术条件。

(2)标准性和规范性:采用国际、国家及行业标准,系统设计规范化,软件编制规范化,硬件选型规范化,产品规格规范化。

(3)实用性和先进性:采用的技术及产品,都具有先进、成熟、稳定、可靠、实用的特点。技术和产品遵循开放性原则,采用符合标准的产品,具有灵活方便的连接及升级方案。

(4)可维护性和可扩展性:系统的总体结构合理,容量适度,扩展灵活,亦即系统外设配置可灵活增加,系统规模便于扩大,易于同相关产品互连。

(5)经济性:系统平台配置合理,具有良好的性能价格比。

2.1.2车载多媒体视音系统功能要求

车载多媒体视音系统实现对车载TV、RADIO、VCD、DVD、CCD的音视频控制,并可以和GPS、GIS,MP3播放器、摄像机、游戏机直接连接使用。设计采用6.5”宽屏幕TFT液晶显示器和图形图像视频叠加技术实现控制状态汉字提示。车载多媒体视音系统具有CAN接口,与轿车整体CAN网控制系统连接成为一个整体,可实现轿车内电子器件的控制和信息显示等功能。同时系统扩展了USBHOST接口,可实现系统数据更新、MP3音乐播放等功能。

1、设备接口功能:

(1)RS232、12c、USB、CAN接口;

(2)矩阵键盘接口;

(3)TFTLCD屏参数设置与调节接口;

(4)电视选台、节目搜索接口;

(5)电源变换器接口;

(6)多路视/音频输入输出接口;

(7)彩色图像、图形、汉字库存储芯片扩展接口;

(8)视频叠加单元,可以实现图像图形和视频信号的叠加。

2、视频捕获和显示功能:

(I)视频帧幅剪裁:能使视频输出图像的尺寸符合LCD屏的尺寸:

(2)对图像具有滤波功能:达到图像质量防抖等的要求;

(3)视频输入/输出:具有制式PAL/NTSC,NTSC/PAL,PALPAL,

NTSC/NTSC转换的功能。数字RGB输出的功能。

3、键盘设置与操作功能:

(1)0--20键:可从0至20设置键盘按键数量:可定义和撤消键值对应的功能,可在一段程序中对任意键重新定义其功能;

(2)键值功能设置:可自定义,可消除,可重复设置,可在不同功能中对应不同的定义;

(3)键盘执行方式:中断请求:

(4)键盘操作方式:“短按”、“长按”操作。

4、通信协议功能:

(1)12c:中断/查询,自定义通信规约,通信速率300bps--100kb口s:

(2)RS232:中断/查询,自定义通信规约,通信速率1200bps--9600kbDs:(3)USB..中断/查询,HOST,USB2.0协议格式,自定义通信规约;

(4)CAN:中断/查询,CAN2.0协议格式,自定义通信规约。

5、电磁兼容、抗振、环境温度适应性、可靠性、使用寿命:

(1)设计的使用寿命应大于5年;

(2)控制器功能模块工作时不能对周围的电器产生高频、脉冲干扰:

(3)能够屏蔽外界的高频电磁场的干扰;

(4)能够在直流供电电源不纯净的情况下可靠工作;

(5)能在石子路面上以时速40公里/小时行进时正常工作;

(6)环境温度在0~70℃范围内应可靠工作:

(7)满足汽车电器的可靠性设计要求。保修期故障率小于3%。

2.2车载多媒体视音系统关键技术分析

2.2.1视频叠加技术

通过视频叠加技术实现在视频信号上叠加图像的功能。其中,视频信号来自VCD、DVD、TV、CCD等视频播放设备,图像数据来自系统存储器中要显示的信息。在播放的视频图像信号上加上图像数据信息,使TFT液晶显示器显示出的视频信号上叠加有控制指示图标、系统状态、运行数据等信息,实现驾乘人员的交互性操作控制。同时,视频叠加技术也可屏蔽掉视频信号直接显示

图像数据信息。视频的输入和叠加后的输出均为复合视频信号,可直接在支持复合视频信号的TFT液晶显示器上显示。

2.2.2海量数据存储技术

系统中需要使用大量的图像图形数据。图像图形数据预先存储在ROM存储器中,从系统技术成本角度考虑,要求对图像图形压缩/解压存储和显示。为解决图像图形的压缩存储比与解压显示速度的合理性,可通过对图像图形数据的合理编码压缩/解码,实现图像的海量数据存储与快速显示。

2.2.3CAN总线技术【4J【5J

2.2.3.1CAN总线的特点

CAN(ControllerAreaNetwork)是~种由带有CAN控制器组成的高性能数据局域通信网络,是国际上应用最为广泛的现场总线之一。最初,CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信,在车载各电子控制装置ECU之间交换信息,形成汽车电子控制网络。由于其具有通信速度快、可靠性高和性能价格比好等突出优点,它正越来越广泛地应用于各种工业控制领域。

一个由cAN总线构成的单一网络中,理论上可以挂接无数个节点。实际应用中,节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如,当使用PHILIPSTJAl050作为CAN收发器时,同一网络中允许挂接110个节点。CAN可提供高达1Mb/s的数据传输速率,这使实时控制变得非常容易。另外,硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。CAN是一种多主方式的串行通信总线,基本设计规范要求有高的位速率,高抗电磁干扰性,而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10km时,CAN仍可提供高达50kb/s的数据传输速率。

CAN通信协议主要描述设备之间的信息传递方式。CAN层的定义与开放系统互连模型(0S1)一致。每一层与另一设备上相同的那一层通信。实际的通信发生在每一设备上相邻的两层,而设备只通过模型物理层的物理介质互连。CAN的规范定义了模型的最下面两层:数据链路层和物理层。应用层协议可以由CAN用户定义成适合特别工业领域的任何方案。已在工业控ll并n¥1造业领域得到广泛应用的标准是DeviceNet,这是为PLC和智能传感器设计的。在汽车工业,许多制造商都应用他们自己的标准。

CAN能够使用多种物理介质,例如双绞线、光纤等。最常用的就是双绞线,信号使用差分电压传送,两条信号线被成为“CAN—H”和“CAN—L”,静态时均为2.5V左右,此时状态表示为逻辑“1”,也可以叫做“隐性”。用CAN—H比CANL高表示逻辑…0,称为“显性”,此时,通常电压值为:CAN—H

=3.5V和CANL=1.5V。

2.2.3.2CAN总线特性

CAN与其同类相比,具有以下十分优越的特点:

1)低成本;

2)极高的总线利用率;

3)很远的数据传输距离,可长达10kra;

4)高速的数据传输速率,高达1Mb/s;

5)可根据报文ID决定接收或屏蔽该报文;

6)可靠的错误处理和检错机制;

7)发送的信息遭到破坏后,可自动重发;

8)节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能;

9)报文不包含源地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息和优先级信息。

2.2.4USB总线技术【6】

USB(UniversalSerialBus)是一种通用串行总线。它具有以下的便利性:

1)具有即插即用的特性及自动检测的功能,无需考虑系统资源是否有冲突;

2)可以扩充至127个外部设备,足以解决各类设备同时连接的困扰;

3)支持热插拔,也就是外围设备的插入与拔取无须关闭电源:

4)安装简单,使用方便。

在车载多媒体视音系统中集成具有HOST功能的接口控制芯片,可以实现主终端的功能,完成与USB移动存储器的直接通话。直接实现USB移动存储器上数据读取、歌曲播放等功能。其示意图如图2一l所示。

图2-1USBHOST示意图

2.3车载多媒体视音系统总体设计方案

根据以上功能指标的要求,经过广泛深入的分析研究和方案论证,系统结构规划如图2—2所示。

图2—2车载多媒体视音系统结构图

系统的主控制板是整个系统的核心,实现对各路视频、音频通道的选择和控制,其核心部分采用韩国ADC公司生产的VirgineG2芯片(简称VG2),它集视频、音频处理为一身,内部包括了一个基于3维图形算法的2维图形加速器,还嵌入了一个32通道的8/16位音频引擎,以及视频DAC、DRAM控制器、DMA、定时器、双串口等多种外设,使得外部电路的设计变得非常简便。VG2支持和外部视频信号的叠加,每行最大1024个像索。16bit彩色模式,支持纹理和实时贴图、透明和a(半透明)变换、图像旋转和放大/缩小等。在视频播放或者调用内存图片时,都可方便的利用实时贴图和图像叠加的功能达到设计的界面要求。

系统的面板键盘设计为20阵列键盘矩阵,通过按键中断请求,扫描判断方式实现控制功能。

系统配备6.5”TFT液晶显示器,以输入图像、彩色图形、汉字和字符的视频叠加交互界面显示。

系统配置了电视接收盒主板,实现电视节目的接收、搜台和选台等功能。可通过主控制板控制电视接收盒主板的工作方式。

系统配置了车载音响控制器,实现RADIO、VCD和DVD的控制功能。可通过主控制板控制车载音响控制器的工作方式。

系统配置了RS232、IzC、USB、CAN接口,可与车载GPS、GIS、硬盘播放机、车辆测控系统相连接。

采用直流+12V电源作为系统电源输入,方便装车。

第三章车载多媒体视音系统硬件设计

车载多媒体视音系统硬件电路由主控制板电路和外部设备组成。主拧制板电路分为微处理器基本单元电路和外围设备接口电路两大部分。微处理器基本单元电路上集成有VG2处理器、存储器电路、电源电路、时钟和复位电路。外围设备接口电路上集成有视频处理电路、CAN接口电路、USB接口电路、键盘接口电路等。外部设备包括车载音响控制器、电视接收盒主板、VCD碟机、DVD碟机和CCD摄像头等。硬件设计的关键是主控制板电路的设计。

车载多媒体视音系统硬件框图如图3—1所示。

主控制板I

图3-1车载多媒体视音系统硬件框图

3.1微处理器(MCU)的选型””“”

根据系统的要求,MCU芯片不仅要对设备进行控制,还要对图像数据进行处理,为视频叠加电路提供图像RGB信号,实现和外部视频信号的叠加。

本系统选择韩国ADCHIPS公司生产的多媒体芯片VirgineG2(简称VG2)作为主控制芯片。VG2是视频处理和音频处理的专用芯片,它将图像数据转换成RGB信号输出,且带有行、场等各种同步信号,可以非常方便地实现图像与视频信号的叠加。

3.1.1VG2及其结构特点

ADCHIPS公司的VG232位EISC处理器为用户提供了低成本、高性能的视频、图像加速和音频加速解决方案。VG2集成了32位的SEISC处理器(SE3208),它不仅集视频、音频处理为一身,内部包括了一个基于3维图形算

法的2维图形加速器,还嵌入了一个32通道的8/16位音频引擎,以及视频DAC、DRAM控制器、DMA、定时器、双串口等多种外设,使得外部电路的设计变得非常简便。为了加速程序的执行,其内置的Cache提供单周期的数据处理。VG2还支持NTSC/PAL制的显示格式。

图3—2VG2体系结构

VG2的体系结构如图3—2所示,其集成的各种片上功能如下

1)CPU最大工作频率为40MHz

2)内建32位EISCCPUCoreSE3208

3)4KByte2路联合Cache

4)支持NTSC/PAL显示格式

5)支持内部视频图像和外部视频以及视频信号叠加

6)支持外部同步信号检测

7)最大1024(像素)/水平线

8)16Bit颜色模式

9)基于3D的2D加速器

10)支持两路光笔输入

11)视频帧内存最大8MByteDRAM

12)视频纹理内存最大8MByteDRAM

13)SDRAM支持80MHz的工作频率

14)嵌入式周边功能

15)嵌入式RAMDAc和PLL

16)2400FP封装

3.1.232位微处理器EISCSE3208

SE3208属于ADCHIPS公司的EISC系列,并且为嵌入式应用和普通32位高性能微处理器进行了优化。同时EISC和CISC产品相比具有高指令密度和极为简单的硬件设计。它内含2路4Kbyte的Cache,最大频率为45MHz。

EISC是ExtendableInstructionSetComputer,中文翻译成可扩展的指令集的计算。它基于RISC,使用精简指令集,指令运行为单时钟周期,但是它融合了CISC的优点,即代码密度非常高。它体积小,功能却很强大,非常适用于作为嵌入式的MCU。

EISCCPU使用定长的16位指令,操作数可以灵活扩展为16/32/64位,这是通过扩展寄存器和扩展指令实现的。

EISCCPU的程序代码小,并且向上兼容,16位/32位/64位EISCCPU的代码可以通用,方便升级。

EISCCPU全部使用C/C++语言进行开发。

3.1.3基于3D的2D图形加速器

VG2芯片的图像加速器最高工作在90MHz。

它的CRT控制器支持NTSC/PAL及SVGA显示,并且还支持和外部视频信号的叠加,每行最大1024个像素,16bit彩色模式,支持纹理和实时贴图、透明和a(半透明)变换、图像旋转和放大/缩小等等。

贴图性能:每秒处理580个对象(测试条件是:80MHz工作频率下,320×240显示模式,256×256的纹理尺寸)。

最大外接视频存储器即framememor)r:8M字节

最大外接纹理存储器即texturememory:8M字节

贴图原理简介如下:

1、在纹理内存中(0X3800000…0X381FFFF)有128Kbyte的队列,用于发出贴图命令包。用户开始将图片(可支持BMP的各种格式)放在纹理内存中的剩余空间(稍小于8Mbyte)。

2、每一个命令包有64字节,因此共有2048个命令包,并且构成循环队列。3、在帧内存中有前后缓冲区,在使用中设置为前后缓冲方式。

4、贴图的过程如下:

1)命令包l,2,3,4,5……,将图片贴在后缓冲区中,可以有覆盖、透明、.半透明方式,并可以缩放和旋转,由图像加速器自己合成一张整幅图像,这时并不显示。

2)执行一条翻转指令,前后缓冲区交换,图象显示出来,之前发出的命令包被舍弃。

3)重复过程1)2)……,这样就可以实现动画的播放。

3.1.4音频引擎

VG2支持8/16位最大44.1KHz的PCM格式的声音,在WINDOWS中即为Wav文件。声音播放原理如下:

l、有32个通道可以同时播放。对应32个寄存器组(分布在0x4800000—0x48003ff中),指明声音的地址,播放方式。

2、声音数据。一般放在framememory或texturememory中除了图像外的剩余空间,最大可用4Mbyte。

3、播放长的声音文件时可以采用中断方式分段放。

4、每一个通道可以分别设置左右声道的音量,用2个通道就可以播放立体声,即一个通道播放左声道,另一个通道同时播放右声道。

5、每个通道可以设置音效,如回声、混响等等。

3.1.5VG2开发平台介绍

VG2的软件开发采用WINDOWS下的EISCSTUDIO集成开发环境,使用C/C++语言进行编程。

EISCSTUDIO是WINDOWS界面下EISCCPU的集成开发环境。STuDIO内部集成了GDB调试器。GDB是GNU开源组织发布的一个强大的UNIX程序调试工具。它可以调试各种程序,包括C、C++、JAVA、PASCAL、FORAN和一些其它的语言。也包括GNU所支持的所有微处理器的汇编语言。

GDB主要完成以下四个功能:

1)启动程序,并按照要求运行程序:

2)可让被调试的程序在所指定的断点处停住:

3)当程序被停住时,可以检查此时程序中的相关状态:

4)动态地改变程序的执行环境。

当运行GDB的主机通过串行端口连接到目标板时(应用程序在板上运行),此时,GDB可以对应用程序进行调试。

当调试目标板时,GDB依靠一个调试Monitor来完成其功能。调试Monitor是系统中的一小段代码,它提供了运行GDB的主机和所调试的应用程序间的一个媒介。GDB和调试Monitor通过GDB串行协议进行通信。GDB串行协议是一种基于消息的ASCII码协议,包含了诸如读写内存、查询寄存器、运行程序等命令。调试Monitor接收主机发来的GDB命令,执行相应的操作。

带有调试Monitor的存储器区域如图3—3所示:

0x00FFFFFFOz02000000

通用存储表可下载调试的存措表匿国

R^M2

用千监控程序

用于下载程序

虚1HRol区

RAm

用千下载程序

0x00断FFFF

0x02000000削3-3VG2存储器调试空『司图

从图3-3中可以看出,调试Monitor把用户程序下载到RAM中进行程序的调试。在调试过程中需要注意以下几点:

1)调试Monitor使用SWIO、SWII(软中断0、软中断1)进行应用程序下载和调试,在应用程序中不能使用这两个中断;

2)调试Monitor中已对部分硬件寄存器进行初始化,应根据需要,在用户程序中对这些寄存器进行重新初始化;

3)主机和目标板采用VG2的串口O进行通信。在用户程序的调试过程中,一般情况下不能使用串口0:

4)在用户程序调试结束后,如果不通过调试Monitor将用户程序下载到FLASH芯片中(在调试Monitor中实现了FLASH芯片的在线下载功能),而直接通过编程器从0x00000000开始烧写时,调试Monitor中部分寄存器的初始化需要在用户程序中重新设置。

3.2微处理器基本单元电路设计

3.2.1时钟和复位电路设计

VG2上集成有PLL(锁相环)时钟模块,可以为VG2芯片提供所需要的时钟信号。VG2的配置寄存器(CFGR)控制PLL模块的运行,且可以通过PLL编程寄存器(PLPGM)选择PLL倍频系数。这里采用外部时钟,在VG2的XIN和XOUT引脚之间接入14.318MHZ的晶体振荡器,外接电容为30PF。

复位电路的硬件原理图如图3-4所示。考虑到车载系统的周围环境恶劣,为提高系统自身的可靠性,本系统采用了具有手动复位、电源检测复位和2组复位电平输出的微处理器监控芯片MAXT08组成的高可靠性复位电路。

MAX708芯片是一种微处理器电源监控芯片,可同时输出高电平有效和低电平有效的复位信号,复位可由VCC电压复位、手动复位输入、或由孤立的

车载信息娱乐系统的软件平台

车载信息娱乐系统的软件平台 如今的汽车已经是由电子产品包装起来的科技胶囊。在车身控制、安全防盗和信息娱乐等各类汽车电子产品中,信息娱乐产品最接近普通的消费电子产品,是电子优势厂商最容易进入的市场。同时,电脑已经成为包括汽车信息娱乐产品在内的大多数电子产品的核心部件,而软件是电脑系统功能性和灵活性的关键所在。因此,软件也必将成为车载信息娱乐产品的关键。 软件成为车载娱乐设备关键 车辆主体的开发周期一般需要若干年,而电子产品的研发周期通常只有几个月。通过电子技术的包装,汽车可以不断地花样翻新、引人入胜,为变化不那么多样的汽车产品注入了更多的活力,也带来了更多的利润来源。 不过,电子产品要登堂入室进入汽车,还必须逾越一些门槛。这些门槛首先表现为汽车产品与电子产品在更新换代周期方面的时间差。从更深的层次上看,这是由于汽车不仅是复杂的机械机构,并且高速行驶在道路上,而且对安全性和可靠性的要求远远高于居家、办公等普通的环境,同时在空间和电力供应等方面都受到更多的限制。 一方面是产品开发进程迅速、产品功能灵活多样的电子业,另一方面是开发周期长、功能变化不多的汽车业,如何在二者之间架起畅通的桥梁,这是摆在车载信息娱乐产品开发商面前的最大挑战。所幸的是,已经成为绝大多数电子产品核心部件的电脑可以把这个挑战分解为硬

件和软件两个层面,进而可以用相对稳定、变化周期较长的硬件来适应汽车业较长的更新周期,同时用灵活多变的软件来为车载电子装备赋予丰富的功能。无论如何,软件已经成了车用电子产品是否能够决胜市场的关键。 建构任何电脑的软件系统都要从操作系统做起,而车载娱乐系统的操作系统目前却陷于一种窘境。如果用“infotainmentoperatingsystem(车载娱乐操作系统)”在Internet上搜索,得到的结果都是一些老旧、偏门的操作系统,就连风靡全球消费电子产品的Linux也未列其中。这也并不奇怪,因为目前的大部分车载娱乐系统只是由收音机/磁带/CD机组成,并不需要什么复杂的软件。这种情况很快就会完全改变了。车载娱乐系统必将像消费电子产品那样白花齐放、日新月异,现在的关键在于如何从繁荣的消费电子市场选择最安全、可靠、适用的产品,并迅速针对汽车这种新的应用环境进行改良。其中既包括硬件改良,也包括软件改良。而且,硬件的改良有可能快速完成,而软件的改良与更新则是永无休止的。 选择高效软件平台,快速进入市场 车载信息娱乐产品的开发不应该从头做起,而是应该站在一个较高的平台上,采用“平台大挪移”的方式,对现有的消费电子产品进行裁剪和修补,这样就可以在车载信息娱乐市场竞争中取得先机。那么,消费电子产品中的哪些技术将会在车载信息娱乐产品中得到大量应用呢?首先是网络通信技术。有关汽车的网络通信主要包括车辆对外与各类

车载信息系统平台的未来发展

随着汽车工业和电子技术的发展,车辆导航、通信、移动办公、多媒体娱乐、安防辅助驾驶和远程故障诊断等功能电子系统可以通过网络技术联网形成车载信息网络系统。未来的汽车仪表系统向着集成化、智能化、全图形化车载信息系统平台的方向发展。 (一)车载信息系统平台综述 未来的车载信息系统平台将全面超越传统汽车仪表的现有功能,系统主要功能包括:全图形化数字仪表、GPS导航、车载多媒体影音娱乐、整车状态显示、远程故障诊断、无线通信、网络办公、信息处理、智能交通辅助驾驶等等。未来的车载信息平台是人、车、环境的充分交互,集电子、通信、网络、嵌入式等技术为一体的高端车载综合信息显示平台。车载信息系统平台的主要功能至少应该包括以下方面: 1、仪表显示 主要包含传统仪表的所有功能。以液晶屏(LCD)作为显示终端,所需的大量、复杂的信息能够以图形方式,灵活、准确地显示在LCD屏幕上。基本的要求是高亮度显示图形,高实时性响应,能够接收来自CAN总线和传感器的信号。 2、车辆监控及远程故障诊断 通过收集的信息进行车辆信息的诊断和分析,更加智能的监控车辆的性能和状况,并给予用户提示,同时通过车载信息平台的GPRS模块将诊断分析数据与诊断服务中心实时双向传递。通过外连GPS模块和通讯模块,并通过监控中心,进行车辆防盗监控和远程控制。 3、无线上网

通过覆盖全国的GSM/CDMA/GPRS信号,随时随地无线上网,最高速率可达153.6Kbps,可实现E-Mail、FTP、网上聊天、浏览信息、网络游戏、图片下载、移动办公、电子商务等网络功能。速度快、性能稳定、安全可靠。 4、导航信息 实现完善的导航功能。通过GPS全球定位系统,无论用户在世界的任何角落,都能即时定位和连续定位,除了提供自主导航、信息查询、最佳行车路径计算、轨迹记录和回放等功能之外,还提供交通堵塞预测、停车场停车向导、可与网络连接的地图数据实时更新等高级功能。导航信息系统的显示限于局部区域,应不影响仪表系统的同时显示。 5、车载电话 采用CDMA无线通信或VOIP网络电话,车载免提与无线耳机无缝切换,保证车主在通话过程中的驾驶安全。 6、车载娱乐 车载娱乐系统已经由以前的收音机和一个卡带机或CD机进化成可以通过用户和其它车辆通讯,拥有多种娱乐和信息的系统。比许多其它的音频/视频应用,如家电的A / V系统应用要求更丰富。满足人们对汽车娱乐性、舒适性的要求,可进行卫星数字广播接收、车载数字电视接收、CD/DVD 播放等,并具有MP3/MP4/IPOD/USB等多媒体播放功能。音视频文件可以通过无线下载,彻底免去使用碟片的种种麻烦。前置中控台或头枕式真彩显示屏和高保真车载音响,更是为用户提供了专业级视听享受。 7、辅助安全驾驶

车载信息系统平台的未来发展

随着现代汽车工业和电子技术的发展,车辆导航、通信、移动办公、多媒体娱乐、安防辅助驾驶和远程故障诊断等功能电子系统可以通过网络技术联网形成车载信息网络系统。未来的汽车仪表系统向着集成化、智能化、全图形化车载信息系统平台的方向发展。 (一)车载信息系统平台综述 未来的车载信息系统平台将全面超越传统汽车仪表的现有功能,系统主要功能包括:全图形化数字仪表、GPS导航、车载多媒体影音娱乐、整车状态显示、远程故障诊断、无线通信、网络办公、信息处理、智能交通辅助驾驶等等。未来的车载信息平台是人、车、环境的充分交互,集电子、通信、网络、嵌入式等技术为一体的高端车载综合信息显示平台。车载信息系统平台的主要功能至少应该包括以下方面: 1、仪表显示 主要包含传统仪表的所有功能。以液晶屏(LCD)作为显示终端,所需的大量、复杂的信息能够以图形方式,灵活、准确地显示在LCD屏幕上。基本的要求是高亮度显示图形,高实时性响应,能够接收来自CAN总线和传感器的信号。 2、车辆监控及远程故障诊断 通过收集的信息进行车辆信息的诊断和分析,更加智能的监控车辆的性能和状况,并给予用户提示,同时通过车载信息平台的GPRS模块将诊断分析数据与诊断服务中心实时双向传递。通过外连GPS模块和通讯模块,并通过监控中心,进行车辆防盗监控和远程控制。 3、无线上网 通过覆盖全国的GSM/CDMA/GPRS信号,随时随地无线上网,最高速率可达153.6Kbps,可实现E-Mail、FTP、网上聊天、浏览信息、网络游戏、图片下载、移动办公、电子商务等网络功能。速度快、性能稳定、安全可靠。 4、导航信息 实现完善的导航功能。通过GPS全球定位系统,无论用户在世界的任何角落,都能即时定位和连续定位,除了提供自主导航、信息查询、最佳行车路径计算、轨迹记录和回放等功能之外,还提供交通堵塞预测、停车场停车向导、可与网络连接的地图数据实时更新等高级功能。导航信息系统的显示限于局部区域,应不影响仪表系统的同时显示。 5、车载电话 采用CDMA无线通信或VOIP网络电话,车载免提与无线耳机无缝切换,保证车主在通话过程中的驾驶安全。 6、车载娱乐 车载娱乐系统已经由以前的收音机和一个卡带机或CD机进化成可以通过用户和其它车辆通讯,拥有多种娱乐和信息的系统。比许多其它的音频/视频应用,如家电的A / V系统应用要求更丰富。满足人们对汽车娱乐性、舒适性的要求,可进行卫星数字广播接收、车载数字电视接收、CD/DVD播放等,并具有MP3/MP4/IPOD/USB等多媒体播放功能。音视频文件可以通过无线下载,彻底免去使用碟片的种种麻烦。前置中控台或头枕式真彩显示屏和高保真车载音响,更是为用户提供了专业级视听享受。 7、辅助安全驾驶 主要包括:驾驶员疲劳监视,前、后方测距雷达系统,碰撞分析、刹车控制、安全报警系统以及辅助倒车后视系统。驾驶员监视器安置于方向盘下方,用于拍摄驾驶员的面部,并自动分析眼皮开度,经分析后如果发现有疲劳驾驶,会自动发出警报;同时,前方测距雷达和车后的测距雷达系统会自动测量前、后方车距,并将此信息发送至碰撞分析单元。如果有碰撞危险,会发出警报,同时自动刹车或控制安全带的驱动电机,使乘员在碰撞发生前处在一个提前设计的最佳姿势,使事故的后果减小到最低。 其辅助倒车后视功能主要是通过拨倒档,便可从高清晰液晶显示屏上看到车后的全彩影

智能车载信息系统设计

智能车载信息系统设计 根据美国交通部的一项研究,全世界人们每周在汽车上度过的交通时间超 过5亿小时。既然花在汽车上的时间如此之多,人们希望能够利用这些时间来 享受娱乐,同心爱的人说说话,甚至完成一些通常需要在工作场所才能完成的 任务。 ?在汽车中保持联系是人们最想实现的,这只要看一看手机的使用就可以知 道。另外,路上遭遇严重的交通堵塞,走错了路,或者遇到像汽油用完了之类 的常事,都可能影响您准时到达目的地。 如何才能让驾驶者在安全驾驶的同时保持联系,并按时到达目的地呢? 巧妙的方法是通过语音命令结合互联网连接进行通信和控制。Microsoft Telematics Platform(微软车载信息处理平台)提供了这一功能,它是一种用于 集成各种移动设备和通过互联网与无线网络传送信息的集线器。 微软车 载信息处理平台提供以下功能: ?高级的优质语音识别与合成技术 ?点播Web服务,如避免交通堵塞,访问最新头条新闻,或通过“MSN汽车” 频道(目前仅适用于美国)查找距离最近价格最低的加油站 ?个性化导航: 借助GPS寻找感兴趣的地点或指引方向 ?PDA/手机集成蓝牙技术, 将手机和PDA无线连接到汽车的电子系统,让驾驶者能够通过汽车的音响系 统使用语音来拨打和接听电话、获得会议提醒和访问重要数据。 ?通过远程诊断检查车辆的“健康”状况,包括故障与维护报警,从而有 可能提高微软公司的汽车业务部与赛灵思共同创建了能够以低成本点提供这 些优点的参考平台,从而促进了面向全世界驾驶者的更简单、更可靠且消费得 起的解决方案的开发。 ?灵活和可伸缩的平台 传统的汽车电子设计方法一直是根据汽车制造

浅谈国内车载移动多媒体系统发展趋势

浅谈国内车载移动多媒体系统发展趋势 车载移动多媒体系统是指嵌入安装在汽车移动环境使用的多媒体系统。主要包括车载导航系统、行车记录仪、车载移动通讯系统、车内和倒车监控系统、车载息娱乐系统等。国内车载移动多媒体系统从不成熟到逐步的完善,直至某些品类产品全球领跑,前后经过了近二十年的艰难发展,这期间既有着国内汽车人的智慧和努力,同时也是国内汽车产业及汽车后市场高速发展的必然结果。随着电子信息技术以前所未有的深度和广度渗透到汽车电子领域,车载移动多媒体系统向网络化、多媒体化和智能化的发展趋势也日趋明显,随之而来必然是车载移动多媒体系统产业化浪潮。与此同时国家交通运输部新规适时出台,也将促进国内车载移动多媒体系统发展迈上一个新的台阶。 技术和外观方面的新趋势 大屏幕可视化 中高档汽车制造领域,车载多媒体系统已成为众多车厂在激烈竞争中凸显自己产品的差异化一种非常有效的手段。单就显示屏而言,其发展趋势是越来越大。目前5″的显示屏已成为微型轿车的标准配置,不久7″寸屏将会成为主流配置,在高档轿车中将会出现10″寸及以上的车载显示器。借助嵌入式处理器性能快速提升,使得显示器的清晰度越来越高,导航系统的色彩也越来越丰富。未来三维的风景显示或者城市交通图等,都可以从不同的角度展现在显示器上。在多媒体系统控制软件的支持下,还可以利用激光投射和挡风玻璃显示技术将车辆的行驶信息投射到驾驶员前面的挡风玻璃上。 语音对讲智能化 随着飞思卡尔i.MX516多媒体应用处理器及S12XEP100微控制器(mcu)在福特SYN车语音操作系统中的应用,车辆第一次听懂了人们发出的语音操作指令。福特汽车SYN无论是电话、收音机或者导航系统发出的目的地指令,这些说出来的词汇都可成为语音操作系统的指令。无论你说的是德语、英语、法语、意大利语、西班牙语还是荷兰语,它都能识别出来。奔驰C级轿车中也使用了语音合成技术,以保证能够复述汽车驾驶员发出的有关行车路线的重要指令,或者朗读SMS的短信。2012年国内天缘公司也推出了“智驾云”语音导航平台产品,将声控与云计算后台、3G、车联网内容定制化等功能结合在一起,实现无需后台人工呼应的全智能操控服务,使行车途中驾驶员再不必担忧频繁用手触控屏幕而影响把控方向盘,避免了安全隐患,解放了驾驶员的双手——只用声音就能触控DVD导航娱乐系统,实现语音导航、语音点播歌曲、打电话,搜索股票、天气等各类资讯、信息,进行预警救援、远程服务等等。预计语音技术和车联网的商业应用将会成为车载多媒体终端的主流和趋势。 多功能一体化 目前市场上车载移动多媒体系统种类繁多各有所长。主要功能相对单一呈现模块化特点,或以导航功能为主,或突出信息娱乐功能,用户需要多组件配套完成。墨翟科技洞悉市场趋势,针对市场诉求基于国标GB-T19056-2003/国家交通运输部行业标准的要求,以飞思卡尔i.MX536为平台开发多功能车载智能终端。该终端集合数字化视频压缩存储和3G无线传输技术(Digital Video Record),结合GPS定位监控,汽车行驶记录仪,SD卡大容量存储,驾驶员IC卡身份识别,公交报站器,多路数据接口,车载蓝牙免提语音通话功能,倒车监控,WIFI热点,更有乘客舒适娱乐的车载MP3/MP4,车载影音,车载功放。3G视

车载系统平台及其终端产品介绍

车载系统管理平台及车载终端产品介绍 一、概述 面对越来越多的车辆(公交、长途客运、货运、物流、危险品运输车、校车等)安全、企业管理等需求,针对性的推出一套基础的车载系统平台及相关的车载终端产品;可以基于此基础的车载系统平台和车载终端产品进行各种业务(如:公交视频监控,公交调度等)开发与实施。 车载系统管理平台:即中心管理服务器集群;涵盖有海量车载终端接入、音视频流转发、存储、业务、告警、远程终端升级等;可基于车载终端采集上传的数据进行各种业务的开展实施。 车载终端产品:安装在各种车辆上,具备有车载设备所要求的抗震、宽电压、高温等适应性;主要用于车内外音视频、位置、报警、油耗、里程、CAN等信息数据的采集与上传,有丰富的对外接口(RS232/RS485/IO/CAN),用以对接外部设备进行功能扩展(如胎温胎压监测,物流车车货匹配、广告信息发布等)。 二、车载系统平台CMS功能介绍 CMS(Center Manage System)即车载中心管理系统;是一个可分布式部署、支持动态负载均衡的包含接入服务器、业务服务器、流转发服务器、存储服务器、升级服务器、告警服务器等服务器集群。用以支持海量终端设备接入,视频/gps/告警等终端上传数据的实时转发、存储及实时业务处理,历史存储数据的各种业务处理(如视频回放,gps轨迹回放,统计报表等)等。 其功能包含: 1、分布式部署、支持动态负载均衡; 设备接入量增加到当前系统最大值时,只需要增加一台接入服务器即可实现; 如果需要增加当前系统的流转发并发数量,只需要增加流转发服务器即可。 2、支持海量前端设备接入; 3、实时音视频转发; 4、实时GPS/告警(IO/存储介质故障/视频丢失/超速)等数据上报分发; 5、远程下载、回放前端设备存储的视频; 6、gps轨迹回放(轨迹存储于存储服务器中); 7、信息报表功能,支持各种事件(前端上下线、存储介质、报警输入、视频丢失、超 速)的统计/明细报表,支持gps报表;支持报表导出; 8、支持前端IO报警联动弹出实时视频及图片; 9、支持远程设置前端,远程前端升级; 10、支持按照设备的不同报警在客户端显示不同的颜色,方便快速查找设备故障; 11、支持公交报站器接入;支持公交调度排班、司机人员考勤,报表等; 部分功能展示:

车载信息娱乐系统中多媒体播放器的设计与实现

车载信息娱乐系统中多媒体播放器的设计与实现 近年来,社会经济取得了快速的发展,人们对现代电动汽车的个性化、娱乐化方面提出了较高的要求,要求车载信息娱乐系统能够满足他们对新闻、音乐等其他物质的需求。面对日渐激烈的竞争环境,汽车制造厂家应该不断创新,实现电动汽车车载信息娱乐系统界面的优化,充分满足人们的要求。基于此,文章对电动汽车车载信息娱乐系统界面的设计进行了详细分析,促进了车载信息娱乐系统的全面发展。 标签:电动汽车;车载信息娱乐系统;界面设计 1 电动汽车车载信息娱乐系统现状分析 车载信息娱乐系统的发展历程比较短暂,在2000年出现了一种以语音交互为主的车载信息娱乐系统,而且在很长的一段时间内,都是由汽车厂商来控制车载信息娱乐系统的设计与研发。在这种情况下,只有少部分的厂商会对系统的内饰设计引起重视,如Mini品牌的汽车就利用了一个比较大的机械仪表盘,将大量的信息分享给乘客。在现代社会和科学技术不断发展的情况下,汽车已经不仅仅作为交通工具存在,人们对车载信息娱乐功能提出了比较高的要求,从而促进了汽车厂商与科学技术公司之间的有效合作,都比较注重车载信息娱乐系统的研发。 2 电动汽车车载信息娱乐系统界面设计的理念与原则 在进行电动汽车车载信息娱乐系统界面设计时,要将“减少用户的学习时间与程序”的观念贯穿始终,尽量做到用户无需参照说明书即可进行主要功能的操作,由此提升界面系统操作的用户体验,从而充分感受驾乘的乐趣,具体到设计中即是遵循注重趣味性、美观性、实用性以及一致性等设计法则。 另外,驾驶者在驾驶过程中还要快速转换各种功能,便于驾驶者操作,充分体现出以人为本的理念。而车载信息娱乐系统界面设计的原则主要包括:首先,简洁明了、快速高效的界面形式。确保驾驶者随时访问,对常用功能进行良好的使用,消除其他次级的功能;其次,加强对效率的重视。可以使用深浅、宽度适中的信息架构,控制层级向更深、更广的方向发展。而且,还要坚持少就是多的原则,从而形成更加简洁、简单的界面布局;再次,对内容的关注。一般来说,用户在使用车载信息娱乐系统时,比较注重系统的功能以及信息内容,并不在乎如何操作;最后,在人性化设计的基础上来缓解技术方面的问题,从而满足人们对系统界面的需求。 3 电动汽车车载信息娱乐系统界面设计 3.1 系统主界面设计

201110396255-车载多媒体的自动化测试系统

SooPAT 车载多媒体的自动化测试系统 申请号:201110396255.0 申请日:2012-03-22 申请(专利权)人深圳市金凯博自动化测试有限公司 地址518100 广东省深圳市宝安区创业二路朗田大厦四楼深圳市金 凯博自动化测试有限公司 发明(设计)人段海 主分类号G01R31/00(2006.01)I 分类号G01R31/00(2006.01)I G01C25/00(2006.01)I G11B20/18(2006.01)I 公开(公告)号102539955A 公开(公告)日2012-07-04 专利代理机构东莞市中正知识产权事务所 44231 代理人刘林

(10)申请公布号 CN 102539955 A (43)申请公布日 2012.07.04C N 102539955 A *CN102539955A* (21)申请号 201110396255.0 (22)申请日 2012.03.22 G01R 31/00(2006.01) G01C 25/00(2006.01) G11B 20/18(2006.01) (71)申请人深圳市金凯博自动化测试有限公司 地址518100 广东省深圳市宝安区创业二路 朗田大厦四楼深圳市金凯博自动化测 试有限公司 (72)发明人段海 (74)专利代理机构东莞市中正知识产权事务所 44231 代理人 刘林 (54)发明名称 车载多媒体的自动化测试系统 (57)摘要 本发明的车载多媒体的自动化测试系统,适 用于测试车载多媒体的性能,其中包括一控制计 算机和与该控制计算机电连接且由该控制计算机 控制的测试装置,该控制计算机内预设有一车载 多媒体测试程序,该车载多媒体测试程序激活后 可自动执行测试步骤,该测试装置接收控制计算 机发送的多媒体测试信号,完成对多媒体的测试, 并将采集的多媒体数据反馈给控制计算机,由该 控制计算机分析与处理数据并将测试结果输出显 示;本发明的车载多媒体自动化测试系统可自动 执行对多媒体的多种功能测试,并将结构清楚的 显示,整个测试过程自动化程度很高,且其面对测 试人员的操作动作简单。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 5 页

车载信息娱乐系统、车载多媒体的16个经典设计案例

车载信息娱乐系统、车载多媒体的16个经典设计案例 随电子技术和智能终端设备的发展,作为其重要应用之一的汽车电子正呈现爆炸式的增长,其中车载信息娱乐系统和车载多媒体的设计向更注重用户体验的方向迈进,这里汇集16款经典设计案例和大家分享车载信息娱乐系统设计方面的最新技术动向。 车载信息娱乐系统的无线音频传送技术 乘客有时会想要共享相同的内容,但却并非每次都如此,因此音频传送系统必须能够传送多路内容,并将每路内容传送给特定的乘客。也就是说,每个乘客都能控制内容的选择,也能控制此内容所提供的所有互动选项。为符合这样的环境需求,音频传送系统必须具备某些特定的特性。 基于UniSpeech-SDA80D51的车载多媒体音响声控系统 目前我国的车身电子语音控制主要集中在汽车导航系统的应用上,语音识别技术在车身电子中的应用没有充分发挥。本文首次提出了一种以专用语音处理芯片UniSpeech-SDA80D51为核心组成的非特定人车载音响语音控制系统的设计方案,并实现了系统样机的研制。 车载多媒体自动检测播放电路 本电路共6部分组成:电源电路、电压跟随电路、电压反相放大电路、低通滤波电路、比较电路、检测输出电路。设计简洁有效,可应用在车载音响产品上,进行自动检测播放,提升了用户的体验度。 ADI车载信息娱乐主机解决方案及主要产品 车载信息娱乐主机系统集音/视频播放、导航和车载通信等多种功能于一身,旨在给驾驶人员带来舒适、便利的驾驭体验。系统的典型功能包括AM/FM/数字/ 卫星广播、CD/DVD播放、多媒体外设接入、后座娱乐、导航、摄像头集成、蓝 牙连接和通信连接等。 基于S1473X的RDS功能设计及其在车载多媒体中的实现 尽管国内除了台湾香港之外很少有带有RDS功能的电台,但这项技术在国外发展得却相当成熟,而且需求也在不断的猛增,本文所介绍的模块正是基于这方面的应用,为车载音响系统提供调频接收和RDS信息服务,下面主要介绍调频模块的设计及音频处理和RDS数据的处理。 数字多媒体存储式智能车载多媒体音响系统设计

新能源汽车控制系统

《新能源汽车控制系统》教学大纲 总学时:32H 学分:2 基本面向:自动化 所属单位:自动化系 一、本课程的目的、性质及任务 本课程是专业方向任选课程,是机械、电力电子、自动控制、化工等诸多技术和学科应用于汽车工程上的一门综合技术,也是一个国家现代化水平的重要标志之一。本课程的任务是使学生学习综合、系统地应用自动控制专业知识,熟悉并初步掌握新能源汽车控制系统的原理和基本设计思路与方法,具备开发新能源汽车控制系统的初步研制能力。力求使学生能结合我国汽车工业和控制技术应用等领域的现状和发展,了解国内外新能源汽车研制的新成果和新动态,拓展知识面,提高相关的专业技能。 二、本课程的基本要求 1、全面理解新能源汽车与燃油汽车的区别,了解新能源汽车的性能、特点、结构与指标要求,以及最新的发展动态。 2、综合应用自动控制专业知识,进一步理解掌握新能源汽车的控制技术,包括新能源汽车驱动系统控制机构和控制策略。掌握新能源汽车构成原理及设计步骤。 3、以新能源汽车为控制对象,进一步学习新能源汽车控制系统的新技术和发展趋势,学习系统地应用自动控制专业知识的方法,提高专业实际分析能 力和应用技能。 三、本课程与其它课程的关系(课程的前修后续关系) 前修课程:自动控制原理、电力电子技术、电机与拖动基础、运动控制系统、汽车理论与构造基础、汽车电子控制技术 后续课程:无 四、本课程的教学内容 第一章绪论 1、新能源汽车的定义和分类 2、新能源汽车产生和发展的原因

3、新能源汽车的发展历史 4、新能源汽车的基本结构 5、新能源汽车的主要行驶性能指标 第二章新能源汽车 1、纯电动汽车 2、混合动力电动汽车 3、太阳能电动汽车 4、燃料电池电动汽车 5、气体燃料汽车 6、生物燃料汽车 第三章新能源汽车的电动机驱动系统 1、电动机驱动系统概述 2、直流电动机的驱动系统 3、交流异步电动机驱动系统 4、永磁电动机的驱动系统 5、开关磁阻电动机驱动系统1 6、其他电动机驱动系统 7、新能源汽车电驱动系统的发展方向 第四章新能源汽车的储能装置 1、动力电池概述 2、铅酸蓄电池 3、镍氢蓄电池 4、钠硫蓄电池 5、动力锂电池 6、燃料电池 7、空气电池 8、超级电容 9、飞轮储能器 第五章新能源汽车的能量管理系统

位系统车载多媒体导航系统实施方案

基于32位系统地车载多媒体导航系统设计(图) 车载多媒体导航系统,是在嵌入安装在汽车环境使用地多媒体系统、导航系统.相对于手持式地个人导航产品(PND),车载多媒体导航产品需要应对更为严苛地环境和性能要求.首先,是超过工业产品地工作环境温度要求.其次,是点火系统、发电系统等强电磁干扰对接收极微弱GPS信号地导航系统地干扰.此外,震动对于产品地要求也是一个难题.其他像盐雾、潮湿、油污等环境因素,都对车载产品提出更高要求. 即使是在恶劣环境下,车载产品地可靠性要求仍需要保持在一个相当高地级别之上.因而在设计系统时,我们需要在可靠性、可用性等方面花费比在其他家用产品和一般工业产品多许多倍地精力和时间.一个车载产品,在完成设计后,要安装进汽车中应用,要经过非常冗长而繁杂地测试过程,特别是漫长地路测,这个实际地技术和工程需要,导致新技术新器件进入车载地几率大大减小,速度大大慢过消费和其他领域. 车载音响产品,从收音机、磁带机到CD播放机,经历了数十年地逐步完善和提升过程.在车载CD刚刚开始普及地时候,车载产品就已经面临将导航、互联网、甚至移动计算等功能快速纳入地压力和实际需要,固体储存和数字压缩音乐、数字声音广播和数字电视广播等各种功能不断地进入车载系统.

随着LCD应用地日趋成熟,汽车影音产品全面进入平板显示时代.从仪表盘地升级换代,到内容显示方式和档次地提升,以显示为中心地汽车产品需求已经实实在在摆在我们地面前.其中,导航产品成为汽车标配部件,在高端汽车中已经变成现实;而在普通汽车中地实现也是指日可待. 车载音响产品结构设计地演化历程 长期以来,车载音响产品都是在简单地逻辑控制结构上面发展,起初,系统主要支持收音功能,后来有了磁带播放设备,这类系统不需要负载控制,简单地逻辑控制就能满足需要.当CD进入汽车领域,车载音响就进入了4位MCU时代,AM/FM收音地调谐控制、按键、显示以及CD地处理,一个4位单片机就足够应对,这种状况延续了十多年地时间,直至今天,4位单片机依然是市场上地主流产品. 按说,车载音响产品也应该像技术发展地顺序一样,经历4位、8位、16位,然后到32位地发展过程,目前8位MCU地确进入了车载音响,但是,8位MCU 还没有成为汽车领域地市场主流,尚未获得较大地份额.在摩尔定律作用下,半导体呈现地加速现象,以及车载产品对可靠性和认证地严酷要求,使得8位MCU 还没有普及,16位还很少应用,而我们地结构设计,一步跨入了32位时代. 基于32位系统地车载多媒体导航系统设计要求 在今天地车载产品中,我们采用32位CPU地设计,面临几个棘手地特殊要求:

国内车载娱乐信息系统发展现状及趋势

国内车载娱乐信息系统发展现状及趋势 关键词: 车载系统汽车 2009-10-14君略产业咨询网共有87人次浏览收藏到: 汽车音响市场从市场处于萌芽状态到市场需求呈井喷发展经历了几个阶段,卡座向CD 升级的消费趋向,转而开始追求由纯听觉的CD享受产品向视听、导航等多媒体享受产品“升级”的消费。随着中国汽车工业的长足稳定发展,中国汽车音响市场也随着整个车市平稳上升。在未来汽车市场发展中,车载影音及导航娱乐系统将成为汽车的主流配置产品,同时还对未来中国汽车工业的发展有着深远的影响。 发展现状 汽车车载影音多层格局,CD机依旧唱主角。目前在国内汽车音响市场CD机以50%的市场占有率依旧唱主角,主要体现在中端乘用车与高端商用车上。卡带以30%市场占有率成为音响市场的第二主力,不过其仅仅在商用车或者皮卡车上突显出一点市场优势。近年比较流行的GPS/DVD只占市场的5%。在国内的各个车系中,GPS/DVD装车率只有日系车企达到60%以上,而国内自主品牌装车率还未达到5%。对于新兴的车载MP3来讲,因其技术成熟、体积小、容量大、成本少而突显出强大的市场发展趋势,该产品一进入市场就在低端乘用车与高端商用车上达到14%的市场占有率,从其未来发展趋势分析,车载MP3将成为未来低端车载音响的代表。而在高端音响市场中只有BMW5的iDrive系统、AudiA6L的MMI系统和奔驰的数字仪表系统占有1%,在国内真正意义上的集成化车载解决方案应用的还比较少。这样的汽车音响行业格局,形成了高端辣手,GPS/DVD难进,CD称王,卡带没“死”,MP3飙升的局面。很难推动国内产业革命和技术发展。 群雄逐鹿国内市场成重点抢占地。2002年-2008年间,我国的汽车产量与销量可谓高速增长。2002年我国汽车总销量达到324万辆,汽车影音销售额达到了28亿元人民币。2003年汽车销售总量突破400万辆,轿车销售超过2007~辆,汽车影音销售总额超过40亿人民币。中国汽车工业的快速发展带动了汽车影音市场的快速发展,汽车影音的市场潜力也非常大。 在我国汽车音响零售市场这片刚刚开发的市场中,外资品牌已占据了大半江山。其中,

车载信息娱乐系统的软件平台

专题特写:设计工具 车载信息娱乐系统的软件平台 如今的汽车已经是由电子 产矗包装起来静秘按胶囊。在车 身控制、安全防盗和信息娱乐等 各类汽车邀子产瑟串,信塞曩聚 产品最按近普通的消费电子产 品,是电子优势厂商最容易进入 静市场。圊醣,毫精已经残菇包 括汽车信息娱乐产晶在内的大 多数电予产箍瓣核心郝律,羲软 件是电脑系统功能性和灵活僚辩关键所在。因此,软件也必将成为车溅信息娱乐产燕黪关键。 羧饽成为掌数娱乐设备关键 车辆主体的开发箍瓤一般需要若干年,而电子产品的研发周期通常只有几个羹。通过电子技术赡包装,汽车可敬不断地花样翻新、琴f人入胜,^为变化不那么多榉的汽车产晶注入了更多的活力,也带来了更多的裁滤来源。 不过,电子产鼎要登堂人糍进入汽车,还必缓途越一些门撵。这些门整蓄先表现为汽车产品与电子产晶程更新换代周期方莲的时间麓。从更潆的层次上看,这是出于汽辜不仅是复杂酶撬械橇构,并凰高速行驶柱道路上,黼且对安全性翱可靠整魏要求远远蹇予詹家、办公等蒋通的环境,同时在空间和电力供 墨今彗毫子?2e§8年{居赢等方面都受舞更多的黻带《。 一方面是产品开发进程迅速、产晶 渤麓灵活多撵簸毫子照,舅一方面楚并 发周期长、功能变化不参的汽车业,如 侮在二者之拯槊起畅邋舱捺梁,这是摆 猩车载信息娱乐产晶开发商面前瓣最大 挑战。所举的是,已缀成为绝大多数电 子产鑫菝心部侮羲毫藕可敬把这个挑战 分解为硬件和软件两个层面,进而可以 孀楣对稳定、变化周期较长的硬件米适 应汽车韭较长静更薪麓期,阕隧羽最活 多变的软件来为车载电子装备赋予丰富 秘翁麓。无论懿霞,软降邑经或了事臻 电子产品怒否能够决脞市场的关镳。 建构任旃电脑的软件系统都要从操 {乍系统敲起,纛事载娱乐系统静搽佟系 统目前却陷于一种辫境。如果用 “攮fo穗inme热toperatingsy蚊em(车 载娱乐操作系统)”在Intemet上搜索, 斑海系统公霉龚膏 得到的络果都是一嫂老旧、偏门 貔操终系统,载连鼹纛全臻溃费 电子产懿的Linux也未列其中。 这也并不鸯怪,因为强黄豹大部 分车载娱乐系统只是由牧音橇/ 磁带/CD机组成,并不需要什 么复杂鲍软转。这种壤撬霰快就 会完全改变了。车载娱乐系统必 将像瀵赞电子产品郄撵白花齐 蔽、疆薪胄异,现在酶关键在于如何扶 繁浆的消费电子市场选择最安全、可 靠、适霆瓣产潞,著逯速针对汽车这种 新的应用环境进行改良。熟中既包括硬 件改良,也包括软绛改良。而且,硬件 酶改良有可麓抉速完成,两软俘静改良 与照新则是永无休止的。 选择商效软件平台,快速避入市场 车载信息娱乐产品的开发不应该从 头徽起,焉是应该站在一个较高静乎奁 上,采用“平台大挪移”的方式,对现 套的消费毫子产漫送霉亍裁势帮嫠於,这 样就可以在车溅信息娱乐市场竞争中取 得兜机。那么,消费电子产鼎中的哪些 技术将会在辜裁信息娱乐产菇串褥到大 量成用呢? 首先是爨络遵售技术。有关汽车的 网络通信主要包括车辆对外与各类服势  万方数据

远程车载多媒体系统的软件架构

远程车载多媒体系统的软件架构 08电71刘照伟 进入信息时代,汽车的智能化、个性化需求越来越高,汽车驾乘中的安全、娱乐以及信息服务越来越受到重视。但现有大部分的车载系统都存在功能单一,智能化低,使用不便,不易组网等缺点。随着无线宽带网络的发展、数字移动电视的建设、多媒体技术的应用,集多种功能于一体的无线车载媒体处理系统应运而生,它可广泛地应用于铁路、地铁、客运汽车等交通系统。 本文简要介绍了基于Au1200处理器,包含无线传输、视频播放、视频监控等多种功能的嵌入式无线车载媒体处理系统的设计方案,详细描述了基于ffmpeg的软压缩方法,设计并实现了车载系统中视频监控部分的视频采集和视频压缩。 。 1 无线车载媒体处理系统简介 基于Au1200的无线车载媒体处理系统网络架构如图1所示。采用客户端/服务器架构,由车载客户端、车站服务器及通信网络三部分组成。其中,客户端选用AlchemyTM Au1200作为主控芯片。该芯片采用了MIPS32核心,是针对数字多媒体播放器、汽车信息娱乐系统等应用领域设计的一款低功耗、高性能的嵌入式处理芯片。利用Au1200在媒体处理方面的优势及其丰富的外围接口,无线车载媒体处理器的系统框图如图2所示。用户可以通过按键控制整个系统无线传输、视频播放、视频监控等多种功能。

服务器端使用通用的PC机服务器,为整个系统提供多媒体资源管理和无线网络服务。 每个装有无线车载媒体处理器的车辆,可以通过无线网络连接服务器,并按照指定的方式传输媒体资源。 2 无线车载视频监控的硬件设计 Au1200 嵌入式处理器采用MIPS32核心,能够支持包括MEPG-1,MPEG-2,MPEG-4,WMV9,H.263,MP3,WMA,ASF,AVI和JPEG等多种媒体格式,其内部集成了专门的媒体加速引擎(Media Acceler-ation Engine,MAE),不需要外部DSP,因而可以简化编程环境并减少组件,拥有丰富的片上资源和外部接口,支持USB 2.0,IDE,CCIR656摄像头等接口。无线车载视频监控硬件框图如图3所示。 其中包括: (1)视频监控输入部分:采用Omni Vision公司的彩色CMOS图像传感器OV9650作为系统的视频输入设备,利用Au1200自带的CIM(Camera InteRFace Module)接口,可以方便地控制OV9650。通过I2C方式,配置OV9650摄像头的工作模式,通过CIM接口读入采集到的视频数据,并映射到内存单元中。根据不同流向需求,处理视频数据流,实现系统的录制、存储、播放、传送等功能。

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