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        汽車導航多媒體系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

        2018-10-21 15:28:53甄理
        名城繪 2018年9期
        關鍵詞:多媒體系統(tǒng)設計

        甄理

        摘要:隨著當前人們生活水平的不斷提高,汽車的擁有量也在不斷上升,在這個過程中,人們對汽車內部設施的要求越來越高,而汽車導航的多媒體系統(tǒng)受到人們的廣泛關注,文章也將其作為重點展開介紹。

        關鍵詞:汽車導航;多媒體系統(tǒng);設計

        一、前言

        近幾年來,我國的汽車工業(yè)和電子工業(yè)不斷發(fā)展,在技術水平上已經有了很大的提升,但是當前國產車多媒體信息系統(tǒng)功能單一,無法滿足人們的多樣化需求,在使用過程中也容易出現(xiàn)問題,因此需要不斷提高其性能。

        二、系統(tǒng)結構

        系統(tǒng)由音頻播放器、多媒體語音導航、電流表、伺服連接界面以及液晶屏組成。主處理器采用了基于ARM處理器的SIRF PRIMA和WIN CE6.0操作系統(tǒng)構成。并通過UART與STM8進行信息交互。單片機采用的是意法半導體公司的STM8單片機。另外的TFT控制板主要就是液晶顯示電路[1]。

        三、硬件設計

        主處理器采用SIRF Prima芯片。SIRF Prima芯片基于ARM11核心處理器擁有600MHZ主頻,頻率更高,運算速度更快。主要負責導航數(shù)據(jù)處理、觸摸屏的控制、與單片機的信息交互。微處理器采用STM8微控制器內核,存儲性能優(yōu)異。主要功能包括音/視頻通道的切換,DVD/IPOD等外設的控制,并通過CAN總線實現(xiàn)了系統(tǒng)與汽車之間的信息交互[2]。

        TFT控制板主要實現(xiàn)面板按鍵功能,與TFT液晶的外圍驅動電路。并采用LCD模塊進行信息的綜合顯示,克服了傳統(tǒng)車載多媒體的缺陷。三個硬件功能模塊之間既有聯(lián)系同時也具有相對的獨立性。為了考慮數(shù)據(jù)通信的有效性,在接口方式的選擇上,主CPU和芯片的接口只能是USB或者UART,而UART接口實現(xiàn)的功能應用廣泛,匹配性好,因此主CPU和芯片之間采用UART連接[3]。

        四、需求分析

        4.1 功能

        隨機/循環(huán)播放、上下首切換、快進快退播放、暫停/停止、進出目錄、音/視頻切換以及選取歌曲功能;并讀取音樂的信息及狀態(tài)。

        4.2 UI

        IPOD Menu基本界面的顯示,當前播放操作顯示、時鐘文本顯示、當前播放曲目顯示、總曲目的顯示、當前播放時間顯示、該曲目總播放時間顯示、當前播放歌曲名稱的顯示、數(shù)字顯示當前音量大小。IPOD Menu列表界面的顯示,此界面中能夠顯示當前播放歌曲列表;列表欄目的顯示包括歌曲的ID和Song Name;在使用基本菜單界面中的上下翻頁箭功能時,能夠迅速刷新曲目列表至前一頁或者下一頁;手動觸摸點擊列表中任意一曲目欄時,有選中和播放該曲目的功能。IPOD Menu文本界面的顯示,此界面中能夠顯示當前播放歌曲的SongTitle、Artist和Album信息;當該信息長度長于規(guī)定的文本顯示界面時,該文本信息可以實現(xiàn)從左到右的自動滾動模式顯示。IPOD Menu數(shù)字鍵盤界面的顯示,此界面中能夠顯示0~9的數(shù)字按鈕,也包括刪除和確認按鈕;此界面中有一欄顯示欄,可以按順序顯示出被觸摸選中的數(shù)字按鈕所代表的數(shù)字;刪除按鈕能夠在顯示欄中刪去上一個觸摸選中的數(shù)字;選好數(shù)字以后,觸摸選中確認按鈕即可選擇播放ID為該數(shù)字的歌曲。

        五、狀態(tài)分析

        5.1 狀態(tài)的改變

        當用戶進行UI操作時,首先將用戶的操作作為消息代碼進行分析,然后根據(jù)機器中當前已存儲的各種即時狀態(tài),給每個操作進行不同的處理;在相應的操作執(zhí)行完畢以后,自然就有一些與該操作相關的狀態(tài)被改變了,此時將狀態(tài)的改變記錄并保存下來。

        5.2 狀態(tài)的使用

        在時鐘TICK下,每隔一個很短的時間內,就判斷一下當前的即時狀態(tài)和已經存儲的狀態(tài)是否一樣,如果一樣則繼續(xù)檢測。

        六、層次結構設計

        6.1 結構分層原理圖

        用戶操作(如觸摸屏和遙控器操作)通過UI層的處理,轉換為UI層消息發(fā)送,通過UI和CORE線程對消息進行分析,做出相應的處理。如果該消息進行的操作改變了狀態(tài),就要對狀態(tài)進行記錄;如果是數(shù)據(jù)請求,就要給相應模塊發(fā)送數(shù)據(jù);如果是數(shù)據(jù)發(fā)送,就要將所給數(shù)據(jù)存儲或者是顯示出來等;這些都是數(shù)據(jù)鏈路層的功能。機器與IPOD模塊之間的通信,包括通信口的打開關閉、底層通信方式等,都是UART層的功能。從下向上,IPOD播放信息能夠即時反饋給機器設備,首先通過底層通訊將已經打包好了的IPOD數(shù)據(jù)發(fā)送過來,發(fā)送方式是由IPOD協(xié)議支持的。數(shù)據(jù)鏈路層在接收到UART層發(fā)送來的數(shù)據(jù)包以后,一層一層進行解包,根據(jù)協(xié)議將命令和數(shù)據(jù)分離開來,將命令以消息的形式發(fā)送出去,并存儲數(shù)據(jù)。 通過UI和CORE線程對消息進行分析,調取相應的數(shù)據(jù)進行UI顯示處理。

        6.2 數(shù)據(jù)接受流程

        UART通過中斷接收IPOD數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)存儲起來,在數(shù)據(jù)鏈路層的接收處理過程中檢驗數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)層層剝離。鏈路層按協(xié)議將數(shù)據(jù)包頭解析為:IPOD Address、Receive Address、Data Length、Data Lingo、Cmd Data、Check Sum。

        6.3 數(shù)據(jù)發(fā)送流程

        收到數(shù)據(jù)請求或者是主動發(fā)送數(shù)據(jù),都需要發(fā)送相應的發(fā)送請求消息,處理線程收到該請求后,首先獲取需要發(fā)送的數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)和相應命令加上包頭打包發(fā)送給UART層。根據(jù)協(xié)議包頭定義為:IPOD Address、Receive Address、Data Length、Data Lingo、Cmd Data、Check Sum。

        七、開關機設計

        7.1 UART通信設計

        若選擇UART端口,建立一個UART中斷載體;初始化ipod的全部數(shù)據(jù)以及UART端口,并打開端口;在一定延時后,發(fā)送一個斷開的命令給ipod;關閉播放器,重復以上操作直到初始化ipod成功;設置成連接狀態(tài),獲得內存消耗。

        7.2 開/關機通信設計

        當發(fā)生開/關機操作后,創(chuàng)建一個足夠大的緩沖區(qū);獲取開/關機的包頭數(shù)據(jù);將數(shù)據(jù)存儲到緩沖區(qū)內并發(fā)送。

        八、結束語

        文章將汽車導航多媒體系統(tǒng)作為敘述的主要內容,分別研究了汽車導航多媒體系統(tǒng)的構成、需求、狀態(tài)、硬件設計等方面的內容,旨在推動其現(xiàn)代化進程,不斷滿足人們的多樣化需要。

        參考文獻:

        [1] 王萬里. 一種車載多媒體導航升級系統(tǒng)及升級方法:, CN 105865477 A[P]. 2016.

        [2] 馬文陽. 基于Gracenote的車載音樂播放管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 東南大學, 2017.

        [3] 王麗, 李長玉. 射頻信號調節(jié)車載多媒體音量系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)[J]. 電子測量技術, 2016, 39(12):58-61.

        (作者單位:長城汽車股份有限公司

        河北省汽車工程技術研究中心)

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