NiosII+GPS-GSM实现汽车状态监控系.doc

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1、NiosII+GPS/GSM实现汽车状态监控系　　引言:　　基于SoPC的汽车安全监控系统采用Altera公司最新的SoPC(可编程片上系统)解决方案——Nios处理器软核为核心，配合GPS和GSM系统，对汽车的停放和运行状态进行监控。　　基于SoPC的汽车安全监控系统可广泛应用于汽车的防盗、日常维护和交通事故的处理，为车辆故障提供有效的测试手段。　　1系统硬件组成　　设计采用Altera公司的SoPC开发工具。系统的开发包括硬件和软件两大部分。使用SoPCBuilder生成Nios嵌入式处理器，Nios嵌入式处理器开发工具允许用户配置一个

2、或多个NiosCPU，从标准库中添加外围设备，综合处理自定义系统，与QuartusII设计软件一起编译系统。软件开发的步骤是：利用SoPCBuilder生成的软件文件，用文本编辑器编写汇编语言或C/C++源程序，用GNUPro软件开发工具进行程序设计、连编和调试。GNUPro将源程序连编(包括汇编/编译和连接)成可执行程序，通过下载电缆对可执行程序进行调试和运行。QuartusII设计软件提供全面有效的设计环境，将设计、综合、布局和验证以及第三方EDA工具接口集成在一个无缝的环境中。利用集成在QuartusII3.0中的SoPCbuilde

3、r可以创建自己的NiosCPU系统。Nios是Altera公司开发的16/32位嵌入式处理器软核。　　校科研基金项目“基于SOPC的汽车安全监控系统”资助。Altera公司推出了新一代多种系列FPGA，本设计选用低成本的Cyclone系列器件EP1C12，其具有12060个逻辑单元，52个M4KRAM块，239616个RAM位和2个锁相环，最大用户I/O引脚249。　　系统硬件组成框图由Nios系统和外部设备两部分组成，如图1所示。　　　　Nios系统包括CPU(Nios)、存储器(memory)、定时器(TImer)、总线和并/串行接口(

4、key_pio、led_pio、lcd_pio、ccs_pio、uart_0和uart_1)等，并/串行接口分别实现与键盘、LED和LCD显示器、汽车中控系统以及GPS和GSM系统等外部设备的连接。Nios系统设计和设计结果分别如图2和图3所示。　　　　　　Nios系统同键盘、LED和LCD显示器、汽车中控系统以及GPS系统等外部设备的连接比较简单，GSM系统的连接较为复杂，如图4所示。　　　　整个系统的工作过程是：来自汽车中控系统和GPS系统的信息可以显示在LED和LCD显示器上，也可以通过GSM系统进行无线发送。用户可以通过键盘对系统进

5、行控制，也可以通过GSM系统对汽车中控系统进行远程无线控制。