吳 彤，徐斐然

（西華大學(xué)，四川 成都 610039）

隨著當(dāng)前社會數(shù)字化技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，汽車產(chǎn)品也逐漸朝著電子化以及智能化的方向發(fā)展，因此在生產(chǎn)汽車的過程中將更多的電子技術(shù)融入到汽車系統(tǒng)當(dāng)中，而汽車的電子化程度也是當(dāng)前社會衡量汽車現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)的重要因素，在開發(fā)新車型以及提高汽車實際性能過程中起著至關(guān)重要的作用。在一些高檔汽車生產(chǎn)的過程中，大約有65%的生產(chǎn)成本被用到了汽車的電子設(shè)計上，因此想要將汽車技術(shù)進行不斷的改革與創(chuàng)新，需要不斷加大對于汽車電子設(shè)計的研發(fā)力度。但是在實際發(fā)展過程中下相應(yīng)的汽車電子系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，整個系統(tǒng)各個零件的數(shù)量也在不斷提高，這就需要不斷提高汽車電子系統(tǒng)的實際使用性能。通過在汽車電子設(shè)計工作中采用FPGA，不僅顯著提高了設(shè)備的整體性能，而且降低了實際的生產(chǎn)成本，在設(shè)計的后期可以更加容易進行變更操作，在未來FPGA也將成為汽車電子設(shè)計工作中較為理想的解決方案。

1 FPGA實際的含義

FPGA又可稱為現(xiàn)場可編程門列陣，是以PAL、GAL等可編程器件為基礎(chǔ)而發(fā)展的產(chǎn)物，是一種半定制電路。在其內(nèi)部主要由可配置米模塊、輸入輸出模塊以及相應(yīng)的內(nèi)部連線這3個部分組成。在實際使用過程中對于能耗較低、并且更加標(biāo)準(zhǔn)化，可利用其進行反復(fù)編程，還可以在作業(yè)現(xiàn)場進行模擬作業(yè)實驗。

2 汽車電子設(shè)計過程中FPGA所起的具體作用

（1）在汽車系統(tǒng)設(shè)計過程中所起的作用。通常FPGA相應(yīng)的器件都是采用Altera公司的產(chǎn)品，此種系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中可以很好的滿足指紋識別以及密碼鎖功能，還可以使汽車具備GPS導(dǎo)航、汽車的倒車影像以及車內(nèi)的攝像、車載電視等一系列功能，并且在此基礎(chǔ)上在汽車內(nèi)部設(shè)置了CAN總線控制接口，為后續(xù)的系統(tǒng)開發(fā)工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此系統(tǒng)實際的設(shè)計過程中，將相應(yīng)的處理器、儲存器以及I/O口集成到一個可編程的器件當(dāng)中，從而使其形成一個可對其進行編程操作的片上系統(tǒng)。

（2）FPGA在汽車密碼鎖以及指紋識別功能當(dāng)中發(fā)揮的作用。這兩個功能主要是為了提高汽車防盜安全系數(shù)而設(shè)計的，在實際應(yīng)用過程總既可同時使用又可單獨使用，但是在單獨使用其中一個模塊式不會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響，想要對系統(tǒng)做出調(diào)整必須兩個模塊同時使用。通常在使用汽車密碼功能過程中需要選取六個數(shù)字作為密碼，在實際設(shè)計過程中主要包括鍵盤設(shè)置、密碼驗證以及最終的結(jié)果輸出這三個部分。在使用指紋識別功能時需要先通過相應(yīng)的指紋采集模塊進行指紋的錄入工作，利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口將數(shù)據(jù)輸入到FPGA器件當(dāng)中，進行系統(tǒng)的預(yù)處理工作，通過對數(shù)字圖像的分析，提取圖像當(dāng)中的特征點，并將其與指紋庫當(dāng)中鄉(xiāng)音的指紋數(shù)據(jù)進行對比，然后再將結(jié)果輸出，此模塊在實際使用過程中需要以NiosII為基礎(chǔ)。

（3）FPGA在車載防盜系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用。在安裝汽車GPS系統(tǒng)時需要與其他車載信息裝置分離，放置在隱蔽之處，并且為其配備獨立電源。一旦汽車被盜，用戶可以利用手機或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對汽車的GSM模塊發(fā)送相應(yīng)的短信指令，從而對汽車的實施坐標(biāo)進行有效的定位，并且可以利用汽車內(nèi)部的攝像頭將汽車內(nèi)部的影像進行捕捉，并且將影像利用GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶，在一些無法接收GPS信好的地方可以通過移動公司的GSM將汽車的大致位置定位出來。并且可以利用GSM模塊對汽車發(fā)送指令，從而控制汽車的繼電器，實現(xiàn)對汽車發(fā)動機、供油系統(tǒng)以及點火等設(shè)備控制的目的。

3 結(jié)語

通過在汽車電子設(shè)計工作當(dāng)中使用FPGA設(shè)計方案，有效實現(xiàn)了汽車電子的多個模塊進行集中控制，極大程度提高了汽車電子設(shè)計的靈活性，減少了對于汽車電子設(shè)計的研發(fā)周期，簡化了平時的維護工作，提高了整體的經(jīng)濟效益，與此同時將整個系統(tǒng)穩(wěn)定性進行了顯著的提高，為汽車系統(tǒng)的升級工作提供了極大的便利，因此未來FPGA在汽車電子設(shè)計工作當(dāng)中所起到的作用也將越來越明顯。