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1、面向普适计算的嵌入式车载系统研究与设计天津大学硕士学位论文面向普适计算的嵌入式车载系统研究与设计姓名:陆明申请学位级别:硕士专业:计算机应用技术指导教师:冯志勇20070101摘要随着社会的发展,汽车制造业的完善,人民的生活水平提高,私家车的数量也越来越多,因此人们与车相伴的时间也随之增多。同时人们消费心理的转变,生活节奏的变化,安全意识的增强,使得如何能够在有限的与车相伴的时间内享受到更高质量的生活,更加便捷的工作方式,更加牢靠的生命保障便成为了一个迫切需要解决的问题。因此,车载系统作为解决这一问题的关键
2、,自然受到了各国研究人员的关注。本文通过对目前市面上流行着的各种车载系统进行分析,发现其中的许多车载系统都侧重于单一功能,而且普遍将汽车作为一个单独的个体看待,并没有将其与环境紧密的结合在一起。人类已经处于网络计算时代,将来也势必会进入“随时随地根据需要获取信息”的普适计算时代,仅仅面向汽车单体的车载系统已经不能满足人们的需要和适应时代的发展。综合一般车载系统和普适计算理论的要求,本文所设计的车载系统具备如下的特点:性能稳定、噪音小、发热量低:适应大容量、大范围要求;具备全天候工作能力;定位精度尽可能高;具
3、备高可靠性、准实时的通信能力;具备丰富的接口;具备强大的信息处理能力;低成本、能够迅速实现产业化。基于上述要求,本文分别从系统结构和软、硬件角度出发,提出并设计了一个面向普适计算理论的基于嵌入式技术的车载系统。整个系统的底层硬件以为核心,操作系统为嵌入式,图形交互层则采用了国产自由软件来实现。本文所设计的系统是在新的理论背景下将嵌入式技术与汽车产业相结合的产物。系统的实现有利于整个汽车产业的发展,促使跨学科领域研究得到进一步的完善。整个系统的设计完全以人们的需求出发,辅以普适计算理论的思想,以嵌入式技术为支
4、撑而完成的。同时,系统具有较高的自由度,丰富的扩展能力和很好的兼容性。关键词:嵌入式,,普适计算,车载系统粕’,.,.,仃.,,。.,,/.】.。.,:,,?,.油,..,....’.,.:,,,独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨鲞盘茎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文
5、作者躲弘峭’签郑期:枷年月伸学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丕鲞盘堂有关保留、使用学叁.文的规定。特授权苤鲞基雯可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名:导师签名:严丧嵋签字醐:铷月『日一一卜?第一章绪论第一章绪论.研究背景..文化生活背景自改革开放以来,我国轿车工业迅速发展,年中国汽车产量.万辆,轿车产量.万辆;年,汽车
6、产量突破万辆,轿车产量首次突破万辆,达到.万辆;年汽车产量达.万辆,轿车产量.万辆,中国汽车产量跃居世界第四位,并成为世界第三大汽车消费市场,个人汽车保有量已占全社会汽车保有量的一半【】。私家车越来越多,人们与车相伴的时间也随之增多。现今人们的消费心理也在不断转变,在生理满足的前提下,都会去想追求更高质量的生活。不仅如此,人们的生活节奏也发生了变化,时间就是金钱的概念也已深入人心,而且人们的安全意识的也在增强,生命的价值又远远大于金钱。那么,如何能够在有限的与车相伴的时间内享受到更高质量的生活,更加便捷的工
7、作方式,更加牢靠的生命保障也就成为人们需要解决的问题。..汽车嵌入式系统发展历程嵌入式系统诞生于微型机时代,经历了漫长的独立发展的单片机道路【】。嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。与嵌入式微处理器的发展类似,汽车嵌入式系统也可以分为三个发展阶段【】:第一阶段:系统。以位和低档位微处理器为核心,将和外围电路集成到一个芯片上,配置了外部并行总线、串行通讯接口、模块和布尔指令系统。硬件结构和功能相对单一、处理效率低、存储容量小、软件结构也比较简单,不需要嵌入操作系统。这种底层的汽车系统主要用于任务相对简单、数据处
8、理量小和实时性要求不高的控制场合,如雨刷、车灯系统、仪表盘以及电动门窗等。第二阶段:系统。以高档的位和位处理器为,核心,集成了较多外部接功能单元,如/转换、脉冲宽度调整、、、高速/口等,配置了芯片间的串行总线;软件第一章绪论结构比较复杂,程序数据量有明显增加。第二代汽车嵌入式系统能够完成简单的实时任务,目前在汽车电控系统中得到了最广泛的应用,如系统、智能安全气囊、主动悬架以及发动机管理系统等。第三阶段:系统。以性
