嵌入式系統(tǒng)在軍用PDA中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1.引言:
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/152350.htm隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的信息化和電子化,功能多樣而又精巧實(shí)用的掌上型智能設(shè)備(軍用PDA)日益受到軍方的重視。
由于軍用PDA需要將衛(wèi)星定位、無(wú)線通信、圖像攝取傳送等等功能集于一體,對(duì)于高科技戰(zhàn)爭(zhēng)中各作戰(zhàn)個(gè)體至關(guān)重要,國(guó)外一些國(guó)家早已從事相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā),并將此類產(chǎn)品裝備到特定的作戰(zhàn)場(chǎng)合。軍用PDA產(chǎn)品根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合有不同的功能要求,涉及多種當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù),如嵌入式CPU應(yīng)用、多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS、GIS應(yīng)用、衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位、無(wú)線通信、藍(lán)牙技術(shù)、CCD技術(shù)、圖像處理技術(shù)等。本文結(jié)合一款通用的32位CPU來(lái)闡述軍用PDA的構(gòu)成以及實(shí)現(xiàn)方法。
2.硬件實(shí)現(xiàn):
根據(jù)現(xiàn)代軍隊(duì)的高科技作戰(zhàn)的特點(diǎn),我們?yōu)檐婈?duì)而設(shè)計(jì)的PDA就應(yīng)該符合軍事的特殊要求。首先在功能上應(yīng)該具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、穩(wěn)定的定位功能、清晰的圖像處理傳輸、無(wú)線通訊等。這樣我們的硬件構(gòu)成也就基本確定。
2.1.CPU簡(jiǎn)介:
CPU作為PDA產(chǎn)品的控制核心,應(yīng)具備低功耗、超低溫、支持LCD驅(qū)動(dòng)等功能。SHARP LH7A400是一款以arm9為內(nèi)核的嵌入式處理器。它是一個(gè)高集成的32位的arm922T RISC精簡(jiǎn)指令集的處理器核。它恰當(dāng)?shù)奶峁┝撕芏郔/O功能,配合很少量的外圍邏輯就可以集成一個(gè)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。以下簡(jiǎn)要介紹處理器的主要特征:
2.2.電源規(guī)劃:
軍用PDA的使用環(huán)境有相當(dāng)?shù)囊徊糠质窃谝巴?而野外的工作環(huán)境是無(wú)法對(duì)PDA 設(shè)備進(jìn)行經(jīng)常性的充電,但是我們的外設(shè)又非常的多,電流消耗又非常的大。這樣就存在了一個(gè)很突出的矛盾。因此在電路設(shè)計(jì)中我們要對(duì)其進(jìn)行十分細(xì)致的規(guī)劃。
首先我們這里采用大容量的鋰電池,例如1000mAh甚至更大。其次這里我們大量的采用LDO,把每一個(gè)電源消耗環(huán)節(jié)盡量的進(jìn)行細(xì)分已達(dá)到能都獨(dú)立供電或組合供電來(lái)控制設(shè)備的啟用和停止。再次對(duì)大電流設(shè)備我們要進(jìn)行獨(dú)立供電。我們不僅僅要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定電源需求,同時(shí)也要保證例如GPRS等模塊的大電流消耗。最后要特別注意在特定模塊部分電源啟動(dòng)時(shí)的電源沖擊問(wèn)題,如果不給予足夠的認(rèn)識(shí)就會(huì)造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定甚至于死機(jī)。
圖1
2.3.CCD接口:
CCD圖像技術(shù)可用于特定的場(chǎng)合,如偵察、探測(cè)等,借助軍用PDA的存儲(chǔ)、處理和傳輸功能來(lái)達(dá)到相應(yīng)的軍事目的。這里我們就采用30萬(wàn)象素甚至更高分辨率的CMOS來(lái)滿足我們的需求。同時(shí)為了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)要求我們還要添加一片F(xiàn)IFO來(lái)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存以免數(shù)據(jù)的丟失。
圖2
2.4.USB通訊接口:
通過(guò)USB 接口我們可以把例如圖像資料、 衛(wèi)星定位系統(tǒng)航道信息等許多重要的需要另外進(jìn)行存儲(chǔ)和分析的信息進(jìn)行傳輸。USB1.1的接口足夠滿足絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)通訊需求。這里我們采用的CPU就包含一個(gè)USB Device 接口,通過(guò)對(duì)特定寄存器進(jìn)行控制以及軟件的編寫便可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串行通訊的需要。
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