基于ARM 和 FPGA 的智能小车监控系.pdf

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1、《现代电子技术》2010年第16期总第327期þ计算机应用技术ü基于ARM和FPGA的智能小车监控系统123陈素华,方旭,司宏昌(1.许昌学院电气信息工程学院,河南许昌461000;2.许继仪表公司,河南许昌461000;3.大连理工大学电子与信息工程学院,辽宁大连116024)摘要:为了解决PC监控系统中监控范围有限、不可移动的弊端,提出一种基于ARM和FPGA的智能小车监控系统。该系统利用ARM芯片S3C2440A控制图像采集、网络传输、速度采集干扰小的模块,利用FPGA芯片控制电机驱动、舵机控制

2、、电量采集干扰大的模块。测试结果表明,该系统实现了本地图像采集并通过网络传输到远程监控端,远程监控端根据传输的图像来控制智能小车的运动。该系统功能扩展容易,设计成本低,上市时间快,功耗低。关键词:ARM;S3C2440A;FPGA;图像采集;智能小车中图分类号:TN911234文献标识码:A文章编号:10042373X(2010)1620059204MonitoringSystemofIntelligentCarBasedonARMandFPGA123CHENSu2hua,FANGXu,SIHong2

3、chang(1.CollegeofElectrical&InformationEngineering,XuchangUniversity,Xuchang461000,China;2.XujiMeteringLimitedCompany,Xuchang461000,China;3.SchoolofElectronicandInformationEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China)Abstract:Anintelligen

4、tcarmonitoringsystembasedonARMandFPGAispresentedtosolvethedrawbackswhichthemonitoringextentislimitedandirremovableinPCmonitoringsystem.TheARMchipS3C2440Aisusedtocontrolthemoduleofimageacquisition,networktransmission,andspeedcollectionwithasmallinterfere

5、nce,theFPGAchipisusedtocontrolthemoduleofmotordriving,servocontrolandpowercollectionwithalargeinterference.Thelocalimageacquisitionisreal2ized,andistransportedtoremotemonitoringterminalwhichcontrolthemovementofintelligentcarthroughimage.Thesys2temhascha

6、racteristicsofeasyfunctionextensioneasily,lowdesigncostandlowpowerconsumption.Keywords:ARM;S3C2440A;FPGA;imageacquisition;intelligentcar0引言1系统总体设计智能小车是机器人研究领域的一项重要内容。它该系统采用三星公司的ARM芯片S3C2440A作集机械、电子、检测技术与智能控制于一体。在各种移为主控制芯片及Altera公司的FPGA芯片动机构中,智能小车的轮式移动机构

7、最为常见。轮式移EP2C5T144C8作为辅助控制芯片,ARM上装有Win2动机构之所以得到广泛的应用,主要是因为容易控制其dowsCE5.0操作系统。S3C2440A内置丰富的外设资2移动速度和移动方向。智能小车可以适应不同环境,不源包括中断控制器、GPIO、IC、相机接口等接口电路,受温度、湿度等条件的影响,完成危险地段、人类无法介其内核为16/32位的ARM920T处理器,它集MMU,入等特殊情况下的任务。一般的智能小车操作控制复AMBABUS和Harvard高速缓冲体系结构与一体,主[2]杂、

8、功能单一、不能远程重构[1]。频可达400MHz。本文介绍的智能小车可移动视频监控系统,以“飞利用ARM9控制图像采集、速度采集、网络传输等思卡尔杯”智能小车竞赛提供的车模装置为基础,利用功耗小、干扰弱的模块;利用FPGA单独控制功耗大、ARM芯片S3C2440A控制图像采集、网络传输、速度干扰强的直流电机、舵机、固态继电器以提高系统的抗采集干扰小的模块,利用FPGA芯片控制电机驱动、舵干扰能力。ARM9和FPGA以并行总线的方式进行数据和控制信号的传输