3 Nios II 在汽車行駛記錄儀中的應(yīng)用

汽車行駛記錄儀是對(duì)車輛行駛速度、時(shí)間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其它狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)并可通過接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。

采用基于嵌入式處理器Nios II的SOPC技術(shù)來設(shè)計(jì)汽車行駛記錄儀的優(yōu)勢(shì)如下：

汽車行駛記錄儀需要存儲(chǔ)、傳輸數(shù)據(jù)，必要時(shí)還需具備顯示和警報(bào)功能，系統(tǒng)接口較多，SOPC Builder提供了大量的接口IP核供用戶選擇，使得設(shè)計(jì)方便快捷，能夠大大的縮短開發(fā)工期。

汽車行駛記錄儀因其特殊的工作環(huán)境，要求盡可能的減小產(chǎn)品體積并提高系統(tǒng)的可靠性，SOPC的特點(diǎn)就是在FPGA上高度集成，盡量減少芯片外部連線，十分符合汽車行駛記錄儀對(duì)體積和可靠性的要求。

汽車行駛記錄儀應(yīng)該具備適應(yīng)用戶需求變化的能力，具備良好的可擴(kuò)展性和升級(jí)特性。可編程邏輯器件FPGA以及Nios II的特點(diǎn)使得通過對(duì)軟件代碼的更新就可以完成系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)。

3.1 硬件平臺(tái)的搭建

根據(jù)汽車行駛記錄儀的功能，將整個(gè)系統(tǒng)劃分為四個(gè)部分，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體框圖

圖1中各部分的功能如下：

Nios II系統(tǒng)模塊：中央控制單元。包含Nios II處理器，Avalon總線，中斷時(shí)鐘以及與外設(shè)的接口?？刂瞥绦蛴蛇\(yùn)行在Nios II CPU上的軟件完成，負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)的采集，處理和存儲(chǔ)操作，并控制通信過程；

信號(hào)輸入部分：接收外部傳感器和開關(guān)量信號(hào)，并進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)送到Nios II系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)采集端口（PIO）；

存儲(chǔ)器部分：存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)；

通信模塊：采用RS-232，負(fù)責(zé)與分析儀之間的通信。

根據(jù)各個(gè)部分的功能和開發(fā)板的配置（本項(xiàng)目所用的開發(fā)板為Stratix 1s10，F(xiàn)PGA的型號(hào)為：EP1S10F780C6），需要用到的外圍器件有：對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的ADC0809；用于試驗(yàn)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的 SRAM存儲(chǔ)器；用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)備份的Flash存儲(chǔ)器；裝載軟件程序、異常處理的SDRAM存儲(chǔ)器；記錄儀與分析儀之間的通信接口RS232；用于超速報(bào)警的LED；等等。