基于32位系統的車(chē)載多媒體導航系統設計

車(chē)載多媒體導航系統，是在嵌入安裝在汽車(chē)環(huán)境使用的多媒體系統、導航系統。相對于手持式的個(gè)人導航產(chǎn)品（PND），車(chē)載多媒體導航產(chǎn)品需要應對更為嚴苛的環(huán)境和性能要求。首先，是超過(guò)工業(yè)產(chǎn)品的工作環(huán)境溫度要求。其次，是點(diǎn)火系統、發(fā)電系統等強電磁干擾對接收極微弱GPS信號的導航系統的干擾。此外，震動(dòng)對于產(chǎn)品的要求也是一個(gè)難題。其他像鹽霧、潮濕、油污等環(huán)境因素，都對車(chē)載產(chǎn)品提出更高要求。

　　即使是在惡劣環(huán)境下，車(chē)載產(chǎn)品的可靠性要求仍需要保持在一個(gè)相當高的級別之上。因而在設計系統時(shí)，我們需要在可靠性、可用性等方面花費比在其他家用產(chǎn)品和一般工業(yè)產(chǎn)品多許多倍的精力和時(shí)間。一個(gè)車(chē)載產(chǎn)品，在完成設計后，要安裝進(jìn)汽車(chē)中應用，要經(jīng)過(guò)非常冗長(cháng)而繁雜的測試過(guò)程，特別是漫長(cháng)的路測，這個(gè)實(shí)際的技術(shù)和工程需要，導致新技術(shù)新器件進(jìn)入車(chē)載的幾率大大減小，速度大大慢過(guò)消費和其他領(lǐng)域。

　　車(chē)載音響產(chǎn)品，從收音機、磁帶機到CD播放機，經(jīng)歷了數十年的逐步完善和提升過(guò)程。在車(chē)載CD剛剛開(kāi)始普及的時(shí)候，車(chē)載產(chǎn)品就已經(jīng)面臨將導航、互聯(lián)網(wǎng)、甚至移動(dòng)計算等功能快速納入的壓力和實(shí)際需要，固體儲存和數字壓縮音樂(lè )、數字聲音廣播和數字電視廣播等各種功能不斷地進(jìn)入車(chē)載系統。

　　隨著(zhù)LCD應用的日趨成熟，汽車(chē)影音產(chǎn)品全面進(jìn)入平板顯示時(shí)代。從儀表盤(pán)的升級換代，到內容顯示方式和檔次的提升，以顯示為中心的汽車(chē)產(chǎn)品需求已經(jīng)實(shí)實(shí)在在擺在我們的面前。其中，導航產(chǎn)品成為汽車(chē)標配部件，在高端汽車(chē)中已經(jīng)變成現實(shí)；而在普通汽車(chē)中的實(shí)現也是指日可待。

　　車(chē)載音響產(chǎn)品結構設計的演化歷程

　　長(cháng)期以來(lái)，車(chē)載音響產(chǎn)品都是在簡(jiǎn)單的邏輯控制結構上面發(fā)展，起初，系統主要支持收音功能，后來(lái)有了磁帶播放設備，這類(lèi)系統不需要負載控制，簡(jiǎn)單的邏輯控制就能滿(mǎn)足需要。當CD進(jìn)入汽車(chē)領(lǐng)域，車(chē)載音響就進(jìn)入了4位MCU時(shí)代，AM/FM收音的調諧控制、按鍵、顯示以及CD的處理，一個(gè)4位單片機就足夠應對，這種狀況延續了十多年的時(shí)間，直至今天，4位單片機依然是市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。

　　按說(shuō)，車(chē)載音響產(chǎn)品也應該像技術(shù)發(fā)展的順序一樣，經(jīng)歷4位、8位、16位，然后到32位的發(fā)展過(guò)程，目前8位MCU的確進(jìn)入了車(chē)載音響，但是，8位MCU還沒(méi)有成為汽車(chē)領(lǐng)域的市場(chǎng)主流，尚未獲得較大的份額。在摩爾定律作用下，半導體呈現的加速現象，以及車(chē)載產(chǎn)品對可靠性和認證的嚴酷要求，使得8位MCU還沒(méi)有普及，16位還很少應用，而我們的結構設計，一步跨入了32位時(shí)代。

　　基于32位系統的車(chē)載多媒體導航系統設計要求

　　在今天的車(chē)載產(chǎn)品中，我們采用32位CPU的設計，面臨幾個(gè)棘手的特殊要求：

　　低待機功耗的要求
　　

　　車(chē)載設備在待機時(shí)，工業(yè)標準對其實(shí)際消耗電流的要求很低。

　　基于嵌入式操作系統的快速響應難題
　　

　　在使用32位CPU的車(chē)載導航系統里面，我們無(wú)一例外的都需要一個(gè)操作系統（OS）來(lái)支撐工作，但是目前的任何一個(gè)操作系統對于車(chē)載產(chǎn)品來(lái)說(shuō)都是一個(gè)龐然大物，其內部復雜和漫長(cháng)的處理過(guò)程，導致其系統響應時(shí)間同應用環(huán)境的要求有一個(gè)比較大的差距。解決這樣的嵌入式系統的快速響應問(wèn)題，是一個(gè)難題，也是一個(gè)車(chē)載項目的基本要求。

　　不同格式顯示屏和觸摸面板
　　

　　LCD顯示屏按照其驅動(dòng)方式的不同，有模擬和數字驅動(dòng)兩種不同的方式。我們的系統設計支持兩種不同的驅動(dòng)方式的顯示屏。目前，在汽車(chē)中應用的主要是6.2、6.5或者7寸LCD屏，多數分辨率是480×234的，也有少數的分辨率是640×480。

　　符合人體工程學(xué)的整體界面設計
　　

　　1）按鍵、遙控和飛梭

　　按鍵始終是電子產(chǎn)品的必要的輸入設備，在具有觸摸屏的設計中，我們僅保留一些基本的按鍵，如開(kāi)關(guān)機、出碟、或者一些直接切換功能的按鍵，其他應該盡量體現在觸摸屏上，通過(guò)靈活的顯示提示來(lái)予以實(shí)現。

　　雖然汽車(chē)環(huán)境的狹小，但為了后排乘客的方便，也需要有遙控功能。從收音機年代開(kāi)始的調諧和音量等調整，相關(guān)產(chǎn)品一般都需要設置一個(gè)或者兩個(gè)采用飛梭工藝的旋鈕，用來(lái)快速和直觀(guān)調整音量等，在32位設計中，我們依然保持這個(gè)風(fēng)格。