LX800在車(chē)載監控系統中的應用

摘要：隨著(zhù)嵌入式Linux操作系統的迅速發(fā)展，嵌入式Linux已逐漸成為嵌入式操作系統的一個(gè)重要分支。介紹了LX800在車(chē)載監控系統中的應用，實(shí)現了CAN總線(xiàn)實(shí)時(shí)數據和視頻的顯示和控制。主要闡述了x86系統平臺的硬件總體設計、PCI9054驅動(dòng)的實(shí)現及應用主程序相關(guān)流程。
關(guān)鍵詞：嵌入式Linux；LX800；PCI9054

引言
嵌入式系統由于體積小、功耗低、可靠性高、可裁減性強、軟硬件集成度高等特點(diǎn)的被廣泛地應用于工業(yè)制造、過(guò)程控制、通信、儀器、儀表、汽車(chē)、船舶、航空、航天、消費類(lèi)產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。一個(gè)完整的嵌入式Linux解決方案應包括嵌入式Linux操作系統內核、運行環(huán)境、圖形化界面和應用軟件等。由于嵌入式設備的特殊要求，嵌入式Linux解決方案中的內核、環(huán)境、GUI等都與標準Linux有很大不同，其主要挑戰是如何在狹小的Flash、ROM和內存中，實(shí)現高質(zhì)量的任務(wù)實(shí)時(shí)調度、圖形化顯示、網(wǎng)絡(luò )通信等功能。本文基于A(yíng)MD LX800微處理器和Linux操作系統進(jìn)行車(chē)載監控系統的設計。車(chē)載監控系統是對車(chē)輛工作狀態(tài)、運行情況進(jìn)行顯示、控制并完成人機交互的系統，實(shí)現系統實(shí)時(shí)響應操作、顯示相關(guān)的機車(chē)信息。

1 系統硬件設計
GeodeLX處理器是AMD公司推出的基于x86體系結構的嵌入式處理器，主要用于工業(yè)控制、移動(dòng)設備等領(lǐng)域。GeodeLX處理器支持i586指令集，并且帶有MMX和AMD“3DNow!”指令集擴展；其CPU頻率在400～500MHz，帶有8級單發(fā)射的指令流水線(xiàn)，64 KB指令L1Cache和64 KB數據L1 Cache，128 KB的可配置為指令或數據的L2 Cache。處理器內部集成了圖形和視頻處理單元，提高了二維圖形和視頻的應用加速。
PCI總線(xiàn)即外圍部件互連總線(xiàn)，是一種先進(jìn)的高性能32／64位地址／數據復用局部總線(xiàn)，可同時(shí)支持多組外圍設備，并且不受制于處理器，為處理器與高速外圍設備提供了一座溝通的橋梁，提高了數據吞吐量(32位最大可達132 MB／s)，因此是現在PC領(lǐng)域中很流行的總線(xiàn)。P CI總線(xiàn)具有嚴格的總線(xiàn)規范，保證了良好的兼容性，符合PCI總線(xiàn)規范的擴展卡可以插入任何PCI系統可靠地工作。因此，和GeodeLX處理器一起使用的CS5536芯片通過(guò)PCI總線(xiàn)組提供南橋的功能，如IDE、USB2．0、Flash、AC97和x86的外圍設備接口。
為了擴展一些用戶(hù)接口，如高速串口、CAN總線(xiàn)接口等，需要將復雜的PCI總線(xiàn)接口轉換為相對簡(jiǎn)單的用戶(hù)接口。本系統采用PLX公司生產(chǎn)的PCI總線(xiàn)通用接口芯片PLC9054，處理器可以通過(guò)PCI總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)擴展資源，如CAN總線(xiàn)、液晶屏數據線(xiàn)、按鍵高速串口等其他擴展設備。此款芯片采用先進(jìn)的PLX數據管道結構技術(shù)，符合PCIV2．1和V2．2規范；提供了兩個(gè)獨立的可編程DMA控制器；每個(gè)通道均支持塊和分散／集中的DMA方式；在PCI總線(xiàn)端支持32位數據總線(xiàn)，33 MHz時(shí)鐘信號；本地端可以編程實(shí)現8／16／32位的數據寬度；傳輸速率最高可達132 MB／s；本地總線(xiàn)端時(shí)鐘最高可達50 MHz，支持復用／非復用的32位地址數據。PCI9054提供了PCI、LOCAL、EEPROM總線(xiàn)3個(gè)接口，作為一種橋接芯片在PCI總線(xiàn)和LOCAL總線(xiàn)之間提供傳遞消息。
W83627DHG通過(guò)LPC接口與CS5536通信，此款LPC接口的I／O芯片除了可以支持傳統的輸入／輸出接口，如鍵盤(pán)和鼠標、并口、軟盤(pán)口、UART、SPI口等，硬件監控針對新一代的CPU，提供符合VRD11．0規格的CPU電壓偵測功能，并且可經(jīng)由鍵盤(pán)任一按鍵或是鼠標將系統由休眠狀態(tài)喚醒。
BIOS實(shí)際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最基本的硬件控制的程序，它是連通軟件程序和硬件設備之間的樞紐，負責響應硬件的即時(shí)要求，并按軟件對硬件的操作要求執行。本設計BIOS芯片采用LPC Flash可擦寫(xiě)芯片。

系統的整體硬件結構如圖1所示，系統由處理器、外圍電路及外圍接口設備組成。外圍電路包括晶振、電源、復位電路、串口、網(wǎng)口、PCI總線(xiàn)、USB接口、Flash等。