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原文传递汽车行驶记录仪的设计

论文题名：	汽车行驶记录仪的设计
关键词：	汽车行驶记录仪;ARM+DSP架构;Linux操作系统;H.264压缩标准;主机通信接口
摘要：	随着经济的持续高速发展，我国交通事业越来越发达的同时，也带来一系列问题：交通事故频发且认定困难、交通拥堵、燃料浪费、城市环境污染加剧等。为了能够有效解决这些问题，世界各国纷纷提倡一种智能交通运输系统（ITS）。汽车行驶记录仪是ITS的重要组成部分，它不但能够记录汽车行驶状态，还能记录车内外的视频图像，同时还具备接收GPS信号并通过无线网络传输给监控中心的功能。因此开发这种多功能的汽车行驶记录仪对智能交通运输系统的完善具有重要意义。　　本文根据《汽车行驶记录仪国家标准》（GB/T19056-2003）的功能要求以及智能交通运输系统对多功能扩展的需求，分析了当前汽车行驶记录仪的种类及其不足之处，设计了一个具有普通记录仪功能和扩展了视频监控、GPS导航、无线传输等功能于一体的多功能汽车行驶记录仪。该记录仪采用ARM+DSP架构的嵌入式视频处理系统。为简化开发流程，将设计工作分成了通用控制和视频处理模块两部分。对于通用控制模块，主要进行了CPU主控模块、数据存储模块、模拟/数字信号和GPS信息采集模块、3G无线通信模块、SD存储模块、HPI通信模块等的硬件电路设计。通用控制模块嵌入Linux操作系统，进行交叉开发环境的建立、Bootloader和Linux内核的移植，完成了Linux系统平台的搭建。在此平台基础上，开发了用于与DSP通信的HPI驱动程序。最后给出了ARM通用控制模块的软件主流程以及部分任务流程。　　对于视频处理模块，本文采用VMD642开发板，给出了该开发板的存储空间、电源、存储系统以及视频输入输出接口的设计。视频处理模块采用DSP/BIOS操作系统实现视频信号的捕获、编码存储和显示等任务。介绍了DSP/BIOS实时操作系统，详细说明了基于DSP/BIOS的TVP5150A视频捕获驱动的设计。选用H.264编码器实现对视频数据的编码，完成了H.264在TMS320DM642上的编码实现，包括H.264开源码的选择、移植和优化等。最后给出了DSP视频处理模块基于DSP/BIOS的整个软件流程。　　最后进行了汽车行驶记录仪的部分功能测试，实现了DSP视频数据的捕获、显示、H.264编码等任务。测试结果表明，视频数据的压缩比达到135:1，实现了大数据量的压缩，为进一步视频数据的传输和存储做好了准备。
作者：	管彦广
专业：	导航、制导与控制
导师：	钱华明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文