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摘 要：本系統(tǒng)率先采用ADSP-BF533[4]嵌入式處理器為核心設計的嵌入式系統(tǒng)解決方案，充分利用了該芯片強大的運算功能，控制功能和低成本、易推廣的特性，實現(xiàn)了觸摸式地圖導航系統(tǒng)。該系統(tǒng)設計了方便的觸摸式交通信息查詢系統(tǒng)，可以簡便的讓用戶獲取所需的咨詢。針對公交系統(tǒng)的工作環(huán)境大多處于公共場所而采用適應能力強的設計方案，充分考慮實用性，不易損壞和低價性。

關鍵詞：BF533 觸摸感應 導航 網(wǎng)絡文件系統(tǒng)

引言

在現(xiàn)代社會中，發(fā)展以公交和地鐵為主的公共交通才是解決之道，但是公交越開越多，也越來越難確定應該坐哪一路才能到目的地。因此，我們萌發(fā)了做出一個查詢簡單直觀的乘車導航系統(tǒng)得想法。采用觸摸界面的系統(tǒng)親和度很高，利用系統(tǒng)得強大特性迅速查到出行路線。

我們的系統(tǒng)做到了無論單擊任意兩個地點都能夠查詢出一條以上的公交路線，提供一次以內(nèi)的中轉(zhuǎn)交通方式。這個系統(tǒng)查詢方便，操作簡單，成本較低，維護方便，是城市交通查詢的一種很好的解決方案。

組成模塊

Blackfin[5]系列BF533嵌入式處理器可以完成多媒體應用中很普遍的實時數(shù)據(jù)流處理和通常由MCU完成的控制任務。BF533 EZ-Kit開發(fā)平臺以BF533處理器為核心，可以通過USB接口進行在線調(diào)試，同時板上集成了大量實用的外設接口資源，是能夠發(fā)揮出BF533優(yōu)異特性的良好平臺。觸摸地圖模塊中四線電阻式觸摸屏是利用壓力感應進行控制的，當手指觸摸屏幕時，兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化，在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號，然后送觸摸屏控制器。ADS7843芯片是TI公司生產(chǎn)的4線電阻觸摸屏轉(zhuǎn)換接口芯片。ADS7843是一款連續(xù)近似記錄(SAR)的A/D轉(zhuǎn)換器。ADS7843具有低功耗和高速速率等特性。鑒于開發(fā)板沒有提供很多通用I/O，我們采用一塊AT89S52單片機進行ADS7843的初始化和驅(qū)動，并將讀到數(shù)據(jù)通過UART異步串行接口傳給BF533 EZ-KIT。液晶顯示模塊硬件部分購買億旗公司的3.5inch液晶屏和驅(qū)動板。TFT液晶模塊通過PPI接口連接到擴展板上的LCD接口實現(xiàn)液晶顯示。網(wǎng)絡接口硬件部分采用擴展板上自帶的以太網(wǎng)控制芯片和接口。CS8900A是Cirrus Logic公司生產(chǎn)的低功耗、性能優(yōu)良的16位以太網(wǎng)控制器，它的封裝是100p in TQFP。該芯片的突出特點是使用靈活。其物理層接口、數(shù)據(jù)傳輸模式和工作模式等都能根據(jù)需要進行動態(tài)調(diào)整，通過內(nèi)部寄存器的設置來適應不同的應用環(huán)境。擴展板RJ45網(wǎng)線接口是相連著的，所以將系統(tǒng)聯(lián)入交換機即可實現(xiàn)系統(tǒng)入網(wǎng)。

觸摸屏控制驅(qū)動模塊是根據(jù)觸摸屏控制芯片ADS7843結構搭好芯片的外部電路來完成的。ADS7843有差分和單端兩種工作模式。相比較于單端模式，差分模式有著很多優(yōu)勢。軟件設計還包括公交乘車方案查詢模塊和模塊流程圖部分。另外還有TFT液晶顯示界面，其原理是在系統(tǒng)初始化之后在SDRAM中定義一塊視頻緩沖區(qū)，并通過PLL寄存器設置定義一個時鐘，然后按設定的時鐘中斷頻率打開DMA將緩沖區(qū)中的內(nèi)容送到PPI接口，下層的驅(qū)動和轉(zhuǎn)換由驅(qū)動板完成。這樣就實現(xiàn)了圖像在LCD上的顯示。網(wǎng)絡接口包括鏈路層網(wǎng)卡芯片驅(qū)動、采用Socket編程結合UDP協(xié)議實現(xiàn)的網(wǎng)絡功能。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡功能主要包括網(wǎng)絡文件系統(tǒng)和更新功能。

本系統(tǒng)具有以下特點：

(1)查詢方便直接，操作簡便

(2)查詢系統(tǒng)具有很大的模糊度

(3)提供信息完整，實用性強，升級及時

(4)系統(tǒng)相對于PC系統(tǒng)更耐用，在公共環(huán)境中不宜損壞，維護方便

(5)系統(tǒng)可靠，功耗低

實現(xiàn)觸摸屏驅(qū)動需要控制外圍設備，而路徑查詢算法，則需要強大的實時運算功能，這正是DSP所擅長的，因此我們的設計選擇了ADI公司的新一代嵌入式處理器BF533[1]，它將MUC的控制功能和DSP的運算功能相結合，使用同一套指令集的設計使得設計非常精簡，方便。而且ADI公司提供的BF533評估板上集成了很多使用的接口，使我們能夠?qū)Ｗ⒂谒惴ㄩ_發(fā)。他還是一款性價比很高的芯片，。所以我們采用BF533為核心平臺，外擴觸摸地圖、觸摸屏控制芯片、液晶顯示屏等設備實現(xiàn)系統(tǒng)功能。

地圖模塊在硬件上觸摸板、ADS7843芯片電路、8051接口電路組成；軟件上由ADS7843驅(qū)動程序、8051數(shù)據(jù)讀取和傳輸程序、UART接口程序、地圖位置信息辨識程序組成[2]。

我們把整張地圖分為很多小方塊，然后每個車站控制其周圍的一些方塊，當用戶點擊這些方塊中的任何一個時，系統(tǒng)獲得位置信息后認為用戶要求抵達相應的車站。

信息查詢模塊主要是軟件設計。該模塊主要包括公交路線數(shù)據(jù)庫、查詢算法。

我們自己建立了公交路線數(shù)據(jù)庫，存儲在網(wǎng)絡服務器上。開機初始化時終端系統(tǒng)向服務器提交請求，服務器發(fā)送數(shù)據(jù)庫、顯示文件等數(shù)據(jù)給終端系統(tǒng)。終端系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)后將其緩存在SDRAM中并等待用戶操作。同時服務器可以通過網(wǎng)絡向終端系統(tǒng)發(fā)送更新的數(shù)據(jù)，比如站點信息的更新。

用戶通過觸摸模塊進行操作后，系統(tǒng)將觸摸模塊傳來的坐標信息轉(zhuǎn)化為站點信息，再以站點信息為關鍵字在數(shù)據(jù)庫中進行路徑查詢。

查詢算法是我們自己開發(fā)和優(yōu)化的，采用了直接查詢和熱點站中轉(zhuǎn)的方式，保證了所有站點在一次轉(zhuǎn)車內(nèi)可達。查詢結果放在特定的結構體中交由液晶顯示模塊處理并生成中文菜單界面，通過液晶屏顯示出來。

液晶顯示模塊硬件由TFT液晶屏、驅(qū)動板、擴展板LCD接口芯片組成；軟件由液晶顯示驅(qū)動程序、字庫文件、背景文件等部分組成[3]。

我們購買了億旗公司的3.5inch帶驅(qū)動板的TFT液晶屏。并自己編寫了顯示驅(qū)動程序和供上層調(diào)用的應用函數(shù)，包括刷新區(qū)域、指定位置填充字符、指定位置擦除字符等。

硬件直接采用擴展板上所帶的網(wǎng)絡接口，網(wǎng)絡控制芯片CS8900A；服務器軟件采用Socket編程實現(xiàn)。這個方案，擴展了數(shù)據(jù)存儲空間和范圍，簡化了數(shù)據(jù)更新。

我們通過PC上的Socket和在開發(fā)板上實現(xiàn)的網(wǎng)絡驅(qū)動進行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)編程，實現(xiàn)了基于UDP協(xié)議而設計的保證交付的協(xié)議并建立了實用可靠的網(wǎng)絡文件系統(tǒng)，可以通過該系統(tǒng)存儲文件并實現(xiàn)服務器與終端系統(tǒng)的文件傳輸?！?/p>

參考文獻：

[1]王東清.導航電子地圖基礎平臺的技術設計[M].地理空間信息,2007.