1简介基于SOPC技术的自动交通事故处理设备可以安装在每辆机动车上,从而达到自动处理交通事故的目的,且成本低,实用性强,可扩展性强。
该设备的设计目标:当机动车在途中发生车祸时,车主可以首先使用该设备通过配备的GPS进行定位,并通过设备上的GSM与交通管制部门取得联系,并且通过设备上的摄像机记录事故现场和车牌号。
对于相关信息,该设备还可以配备基于SOPC的无线电通信设备,以实现与相关部门的语音通信。
2硬件组成设计采用Altera的SOPC开发工具。
系统的开发包括硬件和软件。
SOPC Builder用于生成NIOS和NIOSⅡ嵌入式处理器。
NIOS,NIOSⅡ嵌入式处理器开发工具允许用户配置一个或多个NIOS,NIOSⅡCPU,从标准库中添加外围设备,全面处理定制系统,并与QuartusⅡ设计软件一起编译该系统。
硬件框图如图1所示。
2.1 GPS和GSM部分NIOS-1相对容易连接键盘,LED和LCD显示器,汽车中央控制系统,GPS系统和其他外部设备。
GSM系统的连接更为复杂,这将在软件部分进行说明。
工作过程的这一部分是:来自汽车的中央控制系统和GPS系统的信息可以显示在LED和LCD显示屏上,也可以通过GSM系统无线发送。
用户可以通过键盘控制系统,交通控制部门也可以通过GSM系统远程和无线地控制汽车中央控制系统。
2.2摄像机部分使用SCCB控制器控制摄像机。
系统中使用的相机型号是Omni Vision的OV7649CAMERACHIPS芯片及其支持的CMOS镜头。
这是低压CMOS图像传感器芯片。
通过控制其独特的SCCB(串行摄像机ControlBus)总线,它可以实现各种形式的图像输出,例如全帧,半帧,子采样等。
可以选择输出格式。
除了自动曝光控制,图像增益控制等外,YUV,RGB或原始RGB等,所有配置都通过SCCB总线进行了更改。
状态机模型可以简化为6种状态:空闲为空闲;空闲状态为空闲。
Bit_Start位开始; Bit_Mid_LOW位传输中低位传输; Bit_Mid_HIGH位传输中高位传输; Bit_End位传输结束; Trans_End整个传输端。
根据特定的跳转过程,可以轻松完成VHDL语言中的条件语句,因此在此不再赘述。
TYPE状态IS(Idle,Bit_Start,Bit_Mid_LOW,Bit_Mid_HIGH,Bit_End,Trans_End); SIGNAL now-State:州;填充帧数据的过程描述如下:在仿真过程中,需要花费较长的时间来分析信号,因此空间有限,因此无法在此处列出仿真结果。
在项目的实际使用中,已经验证了SCCB总线控制模块是正确的,可以正确实现摄像机的配置,并且所拍摄的图片质量达到了预期的水平。
2.3无线电通信部分这部分是整个系统中最复杂,最耗资源的部分。
在这里强调。
该部分还利用SOPC技术来实现无线电通信功能,与传统的无线电系统相比可以降低成本。
并集成了整个系统,使其全部基于FPGA开发板。
该部分的功能实现如下:将语音编解码器程序移植到两个NIOSⅡ(NIOSⅡ-1,NIOSⅡ-2)软核处理器中来实现;使用PCIIP内核来增加FPGA中的32 B PCI Slave总线接口。
NIOSⅡ-3处理器用于实现系统参数的动态配置功能,并实现了原系统中通用控制器的控制和管理功能; NIOSⅡ-4软核处理器用于完成卷积码的编码和维特比解码。
在系统中添加了以太网IP核,并带有外部以太网PHY接口芯片以扩展用于无线电的以太网接口,并添加了SDRAM控制器,并为系统扩展了SDRAM存储器,从而进一步增强了数据处理能力收音机的功能。
在用户逻辑中设计了一个可变长度匹配滤波器,以完成扩频信号的解扩和数据解调。
在系统的这一部分中,使用NIOSⅡ-1处理器来实现真实的