NiosII+GPS/GSM實(shí)現汽車(chē)狀態(tài)監控系統

引 言:

　　基于SoPC的汽車(chē)安全監控系統采用Altera公司最新的SoPC(可編程片上系統)解決方案——Nios處理器軟核為核心，配合GPS和GSM系統，對汽車(chē)的停放和運行狀態(tài)進(jìn)行監控。

　　基于SoPC的汽車(chē)安全監控系統可廣泛應用于汽車(chē)的防盜、日常維護和交通事故的處理，為車(chē)輛故障提供有效的測試手段。

　　1 系統硬件組成

　　設計采用Altera公司的SoPC開(kāi)發(fā)工具。系統的開(kāi)發(fā)包括硬件和軟件兩大部分。使用SoPC Builder生成Nios嵌入式處理器，Nios嵌入式處理器開(kāi)發(fā)工具允許用戶(hù)配置一個(gè)或多個(gè)Nios CPU，從標準庫中添加外圍設備，綜合處理自定義系統，與Quartus II設計軟件一起編譯系統。軟件開(kāi)發(fā)的步驟是：利用SoPC Builder生成的軟件文件，用文本編輯器編寫(xiě)匯編語(yǔ)言或C/C++源程序，用GNUPro軟件開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行程序設計、連編和調試。GNUPro將源程序連編(包括匯編/編譯和連接)成可執行程序，通過(guò)下載電纜對可執行程序進(jìn)行調試和運行。Quartus II設計軟件提供全面有效的設計環(huán)境，將設計、綜合、布局和驗證以及第三方EDA工具接口集成在一個(gè)無(wú)縫的環(huán)境中。利用集成在Quartus II 3.0中的SoPCbuilder可以創(chuàng )建自己的Nios CPU系統。Nios是Altera公司開(kāi)發(fā)的16/32位嵌入式處理器軟核。

　　?？蒲谢痦椖俊盎赟OPC的汽車(chē)安全監控系統”資助。 Altera公司推出了新一代多種系列FPGA，本設計選用低成本的Cyclone系列器件EP1C12，其具有12 060個(gè)邏輯單元，52個(gè)M4K RAM塊，239 616個(gè)RAM位和2個(gè)鎖相環(huán)，最大用戶(hù)I/O引腳249。

　　系統硬件組成框圖由Nios系統和外部設備兩部分組成，如圖1所示。

　　Nios系統包括CPU(Nios)、存儲器(memory)、定時(shí)器(timer)、總線(xiàn)和并/串行接口(key_pio、led_pio、lcd_pio、ccs_pio、uart_0和uart_1)等，并/串行接口分別實(shí)現與鍵盤(pán)、LED和LCD顯示器、汽車(chē)中控系統以及GPS和GSM系統等外部設備的連接。Nios系統設計和設計結果分別如圖2和圖3所示。

　　Nios系統同鍵盤(pán)、LED和LCD顯示器、汽車(chē)中控系統以及GPS系統等外部設備的連接比較簡(jiǎn)單，GSM系統的連接較為復雜，如圖4所示。