基于BF533的智能车载终端
日期：2007-11-4 21:12:49 来源：本站整理
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引言
基于BF533的智能车载终端整合了高性能处理器、全球定位智能车载终端/ARM系统、全球移动通信系统GSM/GPRS、蓝牙耳机、TFT-LCD显示器、CMOS摄像头、FPGA逻辑接口、计算机网络等资源。主要实现的功能指标有：
*图像实时拍摄、处理功能：提供实时路面情况分析。
*实时定位功能：获得高精度的位置及状态信息。
*监控报警：监控中心通过数据分析可得出车辆位置并提供帮助。
*车载电话功能：可以实现蓝牙免提电话功能，保证语音通信。
*图像存储和文件管理：可存储压缩智能车载终端/ARM图像两百多幅，存储短信上千条。
*远程控制功能：提供485总线接口，利用手机短信实现汽车内设备的远程控制。
*上网功能：通过GPRS实现无线上网，同时也可以下载导航地图。
系统硬件设计
如图1所示，整个系统包括三个部分：智能车载终端、蓝牙耳机和服务器软件(提供GPRS下载和远程视频监控显示)。由于篇幅关系，服务器软件在这里不再论述。
图1 系统硬件结构
智能车载终端
·BF533核心处理器
BF533是ADI公司Blackfin系列的高性能体系结构的定点DSP。它具有两个MAC信号处理引擎，采用正交类RISC微处理器指令集，特有的专用视频指令使它在多媒体应用开发方面
具有显著的优势，为以单DSP为核心开发较为复杂的智能车载终端/ARM多媒体系统提供可能。
此外，BF533还具备丰富的外设接口资源，通过数条高带宽总线与内核连接。除通用I/O口、实时时钟及定时器外的所用外设均受DMA结构支持。
·FPGA电路设计
为了使系统智能车载终端/ARM具有强大的扩展性，选用了EP1C6Q240。它是Altera公司Cyclone系列的中低档产品，有5980个LE单元，内部RAM 92kbits，PQFP240 封装，I/O 185个，2个PLL，还支持LVDS、DDR 等传输接口。它的配置使用最新型的AS配置方式，配置芯片是EPCS4(FLASH 结构、4Mbits )。
·蓝牙手机和GPS接口
GPRS部分采用GR47芯片，它是Sony Ericsson公司生产的新一代GPRS模块，不仅能提供GSM语音、数据传输功能，还提供了GPRS数据传输功能。
GPS部分采用高灵敏度的GR-87接收模块，它还支持NMEA0183 v2.2 标准智能车载终端/ARM信号格式及SiRF二位元编码。
·其他接口电路
显示器采用24位320×240的彩色LCD，只用了其中红、 绿、蓝各6位像素。同时配置了像素时钟和VM时钟信号。
CMOS摄像头采用OmniVision公司OV7660，ADmC7019通过SCCB接口对OV7660进行控制，包括对比度、亮度、饱和度、白平衡及自动曝光、同步信号位置及极性输出、帧速率和数据输出格式。
RS485总线是工业领域广泛应用的LSO/OSI模型物理层标准协议之一，采用平衡式发送、差分式接收的数据收发器来驱动。
蓝牙耳机
·总体结构
蓝牙耳机主要包括几个部分：功能按键和状态指示、蓝牙模块BC-2通信部分、语音编解码电路、MIC及喇叭放大电路和电源电路。硬件总体智能车载终端/ARM结构如图2所示。
图2 蓝牙耳机硬件框图
·ADmC7019芯片
ADI公司的ADmC7019微转换器实现语音的软件编解码。它采用ARM7TDMI体系结构，运算速度可达45MIPS，支持16/32位精简指令集，具有最多16通道、高达1000kSps采样速率的12位A/D。
·语音编解码电路
实验发现，当采用GR47的单端音频模式时，由于系统主板电路复杂，而且 GR47处于发射状态时电流达到3A，蓝牙耳机接收到的音频信号背景噪声很大，因此选用差分模式，利用ADmC7019 自带的差分ADC完成音频智能车载终端/ARM信号的采样。
MIC和音频功率放大电路选择微功耗的MAX9812和D类音频功放MAX9712，两者均有关断模式，关断模式下的电流为mA级。
采用LP2992将锂电池电压降为3.3V，ADmC7019提供一路A/D作为电压监测，主要起保护和电量低的告警作用，当锂电池电压过低时，为防止锂电池过度放电，ADmC7019先报警然后自动进入休眠模式。
当建立语音连接时平均电流为33.5mA，最大可达60mA，待机时平均电流为4.7mA。为了延长使用时间，耳机在不工作时尽量处于休眠模式(mA级)，有电话时通过软件唤醒耳机进入工作状态。
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基于BF533的智能车载终端整合了高性能处理器、全球定位智能车载终端/ARM系统、全球移动通信系统GSM/GPRS、蓝牙耳机、TFT-LCD显示器、CMOS摄像头、FPGA逻辑接口、计算机网络等资源。主要实现的功能指标有：
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*图像实时拍摄、处理功能：提供实时路面情况分析。
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*实时定位功能：获得高精度的位置及状态信息。
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*监控报警：监控中心通过数据分析可得出车辆位置并提供帮助。
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*车载电话功能：可以实现蓝牙免提电话功能，保证语音通信。
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*图像存储和文件管理：可存储压缩智能车载终端/ARM图像两百多幅，存储短信上千条。
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*远程控制功能：提供485总线接口，利用手机短信实现汽车内设备的远程控制。
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*上网功能：通过GPRS实现无线上网，同时也可以下载导航地图。
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系统硬件设计
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如图1所示，整个系统包括三个部分：智能车载终端、蓝牙耳机和服务器软件(提供GPRS下载和远程视频监控显示)。由于篇幅关系，服务器软件在这里不再论述。
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图1 系统硬件结构
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·BF533核心处理器
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·蓝牙手机和GPS接口
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GPRS部分采用GR47芯片，它是Sony Ericsson公司生产的新一代GPRS模块，不仅能提供GSM语音、数据传输功能，还提供了GPRS数据传输功能。
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显示器采用24位320×240的彩色LCD，只用了其中红、 绿、蓝各6位像素。同时配置了像素时钟和VM时钟信号。
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CMOS摄像头采用OmniVision公司OV7660，ADmC7019通过SCCB接口对OV7660进行控制，包括对比度、亮度、饱和度、白平衡及自动曝光、同步信号位置及极性输出、帧速率和数据输出格式。
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蓝牙耳机
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·总体结构
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蓝牙耳机主要包括几个部分：功能按键和状态指示、蓝牙模块BC-2通信部分、语音编解码电路、MIC及喇叭放大电路和电源电路。硬件总体智能车载终端/ARM结构如图2所示。
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图2 蓝牙耳机硬件框图
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·ADmC7019芯片
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ADI公司的ADmC7019微转换器实现语音的软件编解码。它采用ARM7TDMI体系结构，运算速度可达45MIPS，支持16/32位精简指令集，具有最多16通道、高达1000kSps采样速率的12位A/D。
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·语音编解码电路
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实验发现，当采用GR47的单端音频模式时，由于系统主板电路复杂，而且 GR47处于发射状态时电流达到3A，蓝牙耳机接收到的音频信号背景噪声很大，因此选用差分模式，利用ADmC7019 自带的差分ADC完成音频智能车载终端/ARM信号的采样。
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MIC和音频功率放大电路选择微功耗的MAX9812和D类音频功放MAX9712，两者均有关断模式，关断模式下的电流为mA级。
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采用LP2992将锂电池电压降为3.3V，ADmC7019提供一路A/D作为电压监测，主要起保护和电量低的告警作用，当锂电池电压过低时，为防止锂电池过度放电，ADmC7019先报警然后自动进入休眠模式。
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当建立语音连接时平均电流为33.5mA，最大可达60mA，待机时平均电流为4.7mA。为了延长使用时间，耳机在不工作时尽量处于休眠模式(mA级)，有电话时通过软件唤醒耳机进入工作状态。
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