车载多媒体ecu软件体系之设计与实现

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1、车载多媒体ECU软件体系之设计与实现1绪论1.1课题背景及研究意义工程机械在基础设施建设中扮演着举足轻重的作用不仅在水利和国防建设等国家大型工程中必不可少，而且在工农业生产、城镇化建设等领域也是重要的生产工具。随着国家十二五规划的实施，城镇化进程加快，工程机械需求量巨大，拥有着巨大的发展空间和市场机遇。国外工程机械起步早，各方面技术都很成熟。国内工程机械起步晚，发展大致经历了以下五个阶段创业时期（1949-1960年）、行业形成时期（1961-1978年）、全面发展时期（1979-1990年）、快速发展时期（1990-2004年）

2、、高速发展时期（2005年至今）。经过几十年的发展，尤其是05年以来的高速发展，工程机械行业百亿企业数量增多，同时一批优秀工程机械企业已经剑指千亿，徐工集团、三一集团等企业更是路身世界工程机械50强，向国际型、综合型、规模型大企业方向迈进。同时国外工程机械巨头进入中国兼并和兴办独资企业的势头越来越猛，国有品牌的幅起以及外资企业在中国境内四处林立，使得中国工程机械行业的境内竞争呈现全面国际化的状态[4_6]。工程机械中用到的技术众多，其中电子技术和通信技术的高速发展，给工程机械带來了很大的变化，最大的变化体现在智能化和自动化水平越來

3、越高工程机械控制领域引入了ECU(ElectronicalControlUnit)电子控制技术后，获得了长足的发展。ECU可以翻译成电子控制单元，又称行车电脑、车载电脑等。在20世纪70年代，采用微处理器技术的ECU就能够实现控制火花定时和燃料混合所需的复杂、高速的运算。在80年代早期ECU成为了大多数车辆中的标准部件。现在，ECU的幵发己成为汽车电子发展应用的主流I9]，从核心的发动机控制、电控自动变速器、底盘控制、动力传动、制动防抱死系统_(简称ABS)到监控定位、车载娱乐系统等都有专属ECU。工程机械因为使用环境的不同，和普

4、通汽车的ECU需求也不一样，但是总体趋势是相同的，那就是智能化程度不断提高，功能越来越完善。本课题以XX公司的工程机械多媒体多功能ECU项目的开发为背景，基于ARM11硬件和嵌入式Linux软件系统，应用CAN总线，融合了GPS定位，GPRS无线通讯，多媒体，数据采集/输出，摄像头等多项技术，同时配备10.4寸LCD和键盘作为人机交互接口。本课题设计幵发的车载多媒体ECU系统，基于丰富的软硬件资源，数据采集和处理能力更强；应用CAN总线使得线束明显简化，信息传输可靠性明显提高；集成GPS和GPRS功能，满足本地定位和远程监控的需求

5、；带有的摄像头功能方便驾驶人员对工程机械周围环境的观察；多媒体音视频播放功能满足娱乐要求。综合以上几点，这是一款集定位、监控、娱乐、控制于一体的ECU，满足了新形势下对工程机械智能化的要求。1.2国内外研究现状工程机械ECU早期只是基于模拟电路的简单控制系统，自上世纪80-90年代以來，随着计算机技术、通信技术、电子技术、传感器技术、机电一体化技术的发展，国外工程机械控制器的发展迅速，形成了以PLC为代表的主流控制器。近年来，随着工程机械的控制需求越来越复杂，PLC不再满足日益增长的控制需求，主流市场被高端智能控制器所取代国内对工

6、程机械ECU的研发起步较晚，目前中国工程机械控制器大部分市场被国外产品所占据，主要品牌有：力士乐（德国）、EPEC(芬兰）、西门子（德国）、INTERCONTROL(德国）、、三菱等。西门子S7-200系列PLC可提供4个不同基本型号的8种CPU,在检测、监测及控制等自动化场合应用极广，也广泛应用于工程机械控制器中。具体应用机型有三一重工的YL25C型全液压轮胎压路机，还有部分小型铁刨机也采用了这种PLC。力士乐公司的MC系列微控制器釆用西门子的16位微处理器C167,不同的硬件配置，安装不同的控制软件，可应用于不同的工程机械，如

7、挖掘机、摊铺机、履带式推土机、洗刨机、清扫车等工程机械。具体应用机型有：长沙中联重科的BG2000冷统创机、常林LTU75多功能摊铺机等。INTERCONTROL公司的DCR、DCE、DCF系列控制器，采用两门子的6位CMOS高性能微处理器80C167，具备CAN和RS232。产品作为移动车辆控制器，防尘防沒，应用于陕西宏大公司的洗刨机。国内工程机械的ECU产品比较少。2系统总体设计本章为车载多媒体ECU总体方案设计，首先分析了ECU系统的总体功能需求，然后对关键技术方案进行了选择，最后给出系统总体的软硬件设计方案。2.1系统总体

8、功能需求系统功能需求分析是系统设计初期最重要的工作，并且在设计的过程中，还要与客户进行不断的沟通，不断地细化一些功能，而且在系统不断改版的过程中，也要有客户的参与。全面细致的功能需求分析能够为高质量的产品奠定良好的基础。结合工程机械的具体应用环境，