【电子信息工程】基于dsp的汽车运行状况监测系统硬件设计 中期汇报

2017年12月27日,1,基于DSP的汽车运行状况监测系统 硬件设计,指导老师：,2017年12月27日,2,一 论文的主要结构,（1）主要元器件的选择及其功能介绍 （2）汽车运行状况监测系统的基本原理 （3）汽车运行状况监测系统的硬件设计 （4）汽车运行状况监测系统硬件的仿真与调试 （5）附录系统原理图及PCB图,2017年12月27日,3,二 论文的主要内容,（1）硬件设计方案简述 该系统主要应该由ADSP-BF533模块、视频图像采集模块、图像压缩编码模块、编码数据存储模块、GPS模块、显示模块及电源模块组成。其中视频图像采集模块使用CMOS 摄像头OV7660采集视频数据; 图像压缩编码模块通过MPEG- 4 压缩编码库将OV7660 输出的YCbCr数字信号进行压缩编码; 编码数据存储模块的功能将编码数据通过FAT32 块为系统提供实时时间、行车速度以及经纬度等信息，最终在LCD上显示出来。由于视频图像数据量大, 而ADSPBF533内部存储器容量有限, 所以外扩了SDRAM 作为视频图像数据的缓存器; 该系统的程序全部存储于外扩的Flash 上; 整个系统的供电电源由汽车上的直流蓄电池供电, 使用DC- DC 电压转换模块获得各部分电路所需的电压。,2017年12月27日,4,（2）主要芯片的选择及介绍,1）ADSP-BF533 ADSP-BF533处理器具有600MHZ时钟频率和1.2GMCS（每秒10亿次乘法累加运算）运算速度，兼具业界一流的数字信号处理（DSP）性能，并且支持嵌入式 操作系统以满足当今嵌入式音频、视频和通信应用对高速运算和低功耗的要求。ADSP-BF533在达到600MHZ性能水平时的功耗仅为280MW。它包含2个16位乘法器，2个40位累加器，2个40位算术逻辑单元(ALU)，4个8位视频ALU以及1个40位移位器，提供了专门的视频处理硬件单元和视频处理指令，并支持动态电源管理，充分满足了实时图像处理的要求，可以实现完全可编程的实时视频和多通道音频处理 。,2017年12月27日,5,2）COMS传感器OV7660,OV7660是美国OmniVision公司开发的CMOS彩色图像传感器芯片，该芯片将CMOS光感应核和外围支持电路集成在一起，具有标准SCCB （控制总线）接口，可编程控制与视频模数混合输出等功能，给芯片运用专有的传感器技术，能够消除普通的光电干扰，输出清晰、稳定的彩色图像。OV7660具有丰富的编程控制功能，其图像帧频、曝光时间、增益控制、伽马校正等均可通过对芯片内部寄存器的读/写进行设置。还具有自动曝光控制、自动白平衡、自动增益控制、自动亮度控制等功能。能够输出：RGB、RawRGB、YUV等多种视频信号。因此我们选用OV7660作为系统的视频信息采集工具。,2017年12月27日,6,(3）汽车运行状况监测系统结构框图,2017年12月27日,7,从以上结构图可知：汽车运行状况监测系统主要由ADSP-BF533外围电路、ADSP-BF533存储器电路（SDRAM和Flash）、视频图像采集电路、IDE硬盘接口电路、GPS数据处理电路、电源电路等组成。系统主要的工作过程如下: ADSP - BF533 通过DMA 方式从PPI 接口将摄像头输出的数字视频信号直接存入SDRAM; 当采集完一帧数据后, DMA 产生中断, ADSPBF533从SDRAM 中读入数据进行MPEG- 4 视频编码,编码后的数据存入SDRAM; 每当压缩后的数据超过8KB 时调用一次FAT32 文件系统, 将数据存入硬盘。每当检测到汽车启动时, 将新建一个视频文件, 在检测到停车时, 结束该文件。GPS 模块为系统提供实时时间、经纬度和行车速度等信息, 并通过LCD 显示出来。当系统检测到汽车连续行驶2 个小时以上时, 将通过蜂鸣器报警, 以提示司机疲劳驾驶, 并在行车记录中进行记录。,2017年12月27日,8,汽车运行状况监测系统的硬件设计首先应该着ADSP -BF533最小系统的电路设计。ADSP-BF533最小系统的设计主要分为ADSP-BF533的外围电路设计和相关存储器电路的设计。ADSP-BF533外围电路主要由实时时钟电路和复位电路组成。由于本文所设计的系统需要对实视频信息的存储，而ADSP-BF533自身的存储空间有限，因此本文的ADSP-BF533最小系统还应包括SDRAM和Flash的设计。DSP-BF533外围电路的设计相对比较简单，主要包括时钟电路和复位电路。ADSP-BF533存储器电路的设计包括SDRAM和Flash电路的设计。其中SDRAM采用Hynix公司的HY57V561620，它是一款高速的同步动态存储器，组成结构为4Banks4M16bit。ADSP-BF533外围电路的简单框图以及相关的接口简图如下所示：,(4）汽车运行状况监测系统的硬件设计,2017年12月27日,9,ADSP-BF533外围电路的简单框图,XTAL,RESET,CLKIN,ADSP-BF533,2017年12月27日,10,SDRAM与ADSP-BF533的接口简图,2017年12月27日,11, Flash与ADSP-BF533的接口简图,2017年12月27日,12,OV7660与ADSP-BF533的接口简图,2017年12月27日,13,三 论文进度