基于ARM的嵌入式车载导航系统的研究与开发

发布时间：2017-04-15 10:05

  本文关键词：基于ARM的嵌入式车载导航系统的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 近年来,随着世界上汽车保有量的快速增长,不可避免的带来了交通拥挤、交通事故、废气的排放等问题。这些问题促使人们开始致力于研究智能交通系统(Intelligen Transport System,ITS),以此来保障交通安全,提高交通运输效率,方便出行。 车载导航系统是智能交通系统ITS最后发布的环节,它集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、现代通信技术与嵌入式计算机系统于一体,实现车辆定位、车辆导航、实时信息发布等功能,为驾驶者提供便捷的服务,帮助驾驶者准确、安全、快速地到达目的地。随着汽车工业的快速发展以及对智能化交通的需求加深,研究适合中国国情的车载导航系统,有着极其重要的意义。 本论文针对车载导航系统要求成本低、体积小、功耗低、性能可靠等问题,设计了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux车载导航系统,建立了相应的硬件平台和软件平台,实现车载导航系统的定位查询、最优路径查询等功能。论文的主要工作如下: (1)深入研究智能交通动态信息平台的构架、作用,根据平台需要车载导航系统实现的功能,以及系统所要满足的价格低、体积小、功耗低、性能可靠等指标,提出了嵌入式车载导航系统的整体设计构架。选择使用三星公司32位嵌入式微处理器S3C2440A来搭建系统硬件平台,使用Linux操作系统来进行车载导航系统应用程序的开发。 (2)围绕S3C2440A芯片的性能结构,构建了系统硬件平台的整体框架。根据系统所需要的性能,对框架中的存储模块、GPS模块、GPRS模块以及外围接口等进行了选型设计。 (3)建立Linux操作系统的开发环境,完成BootLoader移植,实现了在S3C2440A芯片上的移植,最后研究了车载导航系统的程序设计与开发。 (4)论文的创新点之一在于设计的车载导航系统是动态交通信息平台中的发布环节,通过GPRS通信,它能够提供实时动态交通信息,并能进行最优路径查询,最大限度地实现了交通信息资源的共享。 (5)另外的创新点在于充分考虑成本和性能的基础上,选用了S3C2440A芯片来构建系统硬件平台。它预留了多媒体接口、相机接口、音频接口、网络接口等可以丰富车载导航系统的功能。 本文所研发的嵌入式车载导航系统经实验室调试,结果表明基本实现了设计要求。
【关键词】：车载导航系统 嵌入式 S3C2440A芯片 Linux GPS
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U463.6;U495
【目录】：

• 目录4-7
• CONTENT7-10
• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 缩略词注释表14-16
• 第1章 绪论16-24
• 1.1 课题研究的背景和意义16-17
• 1.2 车载导航系统的研究现状17-20
• 1.2.1 国外车载导航系统的研究状况17-18
• 1.2.2 国内车载导航系统的研究状况18-20
• 1.3 车载导航系统的发展前景20
• 1.4 论文的主要内容和创新点20-21
• 1.5 论文的主要章节安排21-24
• 第2章 嵌入式车载导航系统的整体设计24-34
• 2.1 嵌入式系统的概述24-27
• 2.1.1 嵌入式系统的定义和特点24-25
• 2.1.2 嵌入式系统的组成25-27
• 2.2 嵌入式车载导航系统的整体设计框架27-29
• 2.3 嵌入式的车载导航系统的选型原则29-33
• 2.3.1 硬件平台的选择29-31
• 2.3.2 软件平台的选择31-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 基于ARM的嵌入式车载导航系统的硬件设计34-60
• 3.1 ARM微处理器的选择34-38
• 3.1.1 ARM微处理器系列的对比34-36
• 3.1.2 S3C2440A与S3C2410A的比较36
• 3.1.3 S3C2440A芯片的内部功能结构36-38
• 3.2 终端硬件总体设计38-40
• 3.3 CPU及其辅助电路设计40-42
• 3.3.1 S3C2440A核心电路设计40-41
• 3.3.2 S3C2440A时钟电路设计41-42
• 3.4 存储模块设计42-45
• 3.4.1 SDAM接口电路设计42-43
• 3.4.2 FLASH接口电路设计43-44
• 3.4.3 SD卡接口电路设计44-45
• 3.5 GPS模块的设计45-48
• 3.5.1 GPS的定位原理45-46
• 3.5.2 GPS模块选型46-47
• 3.5.3 GPS模块电路设计47-48
• 3.6 GPRS通信模块设计48-50
• 3.6.1 GPRS模块选型48-49
• 3.6.2 GPRS模块电路设计49-50
• 3.7 人机接口设计50-52
• 3.7.1 LCD选型50-51
• 3.7.2 触摸屏选型与接口设计51-52
• 3.7.3 LCD显示和触摸屏接口电路设计52
• 3.8 外围通信接口设计52-56
• 3.8.1 以太网接口设计52-54
• 3.8.2 USB接口设计54-55
• 3.8.3 串口(UART)设计55-56
• 3.9 电源管理模块设计56-59
• 3.9.1 +5V电源57
• 3.9.2 +3.3V电源57
• 3.9.3 +1.8V电源57-58
• 3.9.4 +4.2V电源58-59
• 3.10 本章小结59-60
• 第4章 基于ARM的嵌入式车载导航系统的软件设计60-78
• 4.1 嵌入式车载导航系统的软件设计流程60
• 4.2 Linux操作系统与MiniGUI的移植60-67
• 4.2.1 Linux开发环境的建立60-62
• 4.2.2 Boot Loader62-63
• 4.2.3 Linux内核的配置和编译63-64
• 4.2.4 嵌入式linux系统与应用程序的烧写64-66
• 4.2.5 MiniGUI的编译和移植66-67
• 4.3 系统相关软件设计67-76
• 4.3.1 LCD显示程序设计68-69
• 4.3.2 GPRS的短信息发送69-70
• 4.3.3 GPS信息采集和传输70-74
• 4.3.4 实时动态交通信息查询74-75
• 4.3.5 监控中心服务器端接收程序75-76
• 4.4 本章小结76-78
• 第5章 总结与展望78-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-85
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目情况85-86
• 学位论文评阅及答辩情况表86

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 赵楠楠;雷成刚;赖文静;;基于嵌入式系统的车载导航终端设计[J];软件导刊;2013年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 金阿鑫;微小型车载惯性/GPS组合导航系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 王磊;基于多线程的嵌入式远程监控WEB服务器的设计与实现[D];西华大学;2011年

3 管想红;基于ARM_linux的无人值守发电机的无线远程测控系统设计[D];中北大学;2011年

4 颜兵森;履带式移动机器人嵌入式控制研究[D];河北工业大学;2011年

5 段东璞;车载信息娱乐系统的设计与实现[D];上海交通大学;2011年

6 王颖;高速公路场景下车辆间通信模型的设计与研究[D];福建师范大学;2011年

7 白雪;汽车导航系统中的路线情报功能的实现[D];吉林大学;2010年

8 李万磊;基于Ad Hoc的嵌入式车载系统的设计与实现[D];暨南大学;2010年

9 程伟;新型变电站防误操作电脑钥匙的研究与开发[D];安徽理工大学;2012年

10 庞晗;基于MEMS惯性器件的徒步个人导航仪设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2012年

  本文关键词：基于ARM的嵌入式车载导航系统的研究与开发，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：308156