基于ARM 微處理器的機(jī)載語音告警系統(tǒng)設(shè)計

　　3 軟件設(shè)計

　　3.1 U-Boot 的移植因1.1.4 版本U-Boot（Universal Boot Loader）并不支持本系統(tǒng)設(shè)計所使用的微處理器S3C2440，但對S3C2410 有完善的支持[5]。本文U-Boot 移植工作在微處理器S3C2410 的基礎(chǔ)上展開，U-Boot 移植操作實際上就是根據(jù)系統(tǒng)硬件資源對相關(guān)的文件進(jìn)行修改。本系統(tǒng)相關(guān)硬件由S3C2440 嵌入式微處理器、64 MB 的NAND Flash、64 MB 的SDRAM 及串口組成，這里關(guān)鍵介紹存儲系統(tǒng)的初始化部分：

　　1）Flash 驅(qū)動程序采用board/Cmi/Flash.c， 由于Cmi 中的flash.c 寫入時要交換字節(jié)，因而刪除了其write_short（）和write_buff（）函數(shù)，利用board/ep7312/Flash.c 中write_word（）和write_buff（）函數(shù)，并且把flash.c 中的FLASH_BASE_PRELIM 改為CFG_FLASH_BASE。把FLASH_BLOCK_SIZE 改為0x4000，（NAND Flash K9F1208 塊的大小是16 KB。

　　2）Board/ smdk2410/smdk2410.c 中函數(shù)dram_init（ ） 定義了SDRAM 的真實地址和實際大小。由于本設(shè)計中，SDRAM的大小為64 MB， 所以修改Include/configs/Smdk2410.h 中的PHYS_SDRAM_1_SIZE，改為0x04000000。

　　經(jīng)過以上修改后生成目標(biāo)代碼， 通過JTAG 將二進(jìn)制文件燒入NAND Flash。燒寫成功后通過超級終端進(jìn)行測試， 測試結(jié)果表明U-Boot 移植成功并且可以在系統(tǒng)板上穩(wěn)定運行。

　　3.2 系統(tǒng)軟件流程

　　系統(tǒng)的軟件流程如圖5 所示， 系統(tǒng)上電或復(fù)位后，從NAND Flash 啟動，S3C2440 把NAND Flash 的前4 KB 加載到SDRAM 中， 并把SDRAM 的首地址設(shè)為0x00000000，CPU 從0x00000000 開始執(zhí)行。NAND Flash 的前4 KB 程序中包含從NAND Flash 把BootLoader（引導(dǎo)加載程序）的其余部分裝入SDRAM 的程序， 進(jìn)行系統(tǒng)初始化； 系統(tǒng)接收到RS422 接口傳來的告警命令后首先進(jìn)行告警命令真?zhèn)渭皟?yōu)先權(quán)判定，當(dāng)判定當(dāng)前告警命令為真并且為優(yōu)先級最高后，系統(tǒng)從SDRAM 讀取告警語音數(shù)據(jù)； 當(dāng)檢測到此時系統(tǒng)無新告警命令或高優(yōu)先級命令時， 將語音數(shù)據(jù)輸出給音頻轉(zhuǎn)換器進(jìn)行解碼、數(shù)模轉(zhuǎn)換，功率放大后把告警語音送到飛行員耳機(jī)完成故告警語音播放。

　　3.3 告警命令優(yōu)先級調(diào)度單元

　　語音告警系統(tǒng)功能是以分布在飛機(jī)各處的主要傳感器信號為觸發(fā)，將飛機(jī)當(dāng)前的工作狀態(tài)、危險狀況或通過數(shù)據(jù)鏈獲取的作戰(zhàn)任務(wù)命令， 根據(jù)信息的重要緊急程度的不同，在語音告警系統(tǒng)里將各系統(tǒng)的告警命令分成了不同的告警優(yōu)先級。一般將告警命令分為3 級：危險級、警告級、注意級[6]，這樣按優(yōu)先權(quán)將告警命令分成先后順序。本系統(tǒng)采用的告警命令優(yōu)先級調(diào)度流程如圖6 所示。

　　4 結(jié)論

　　實踐證明， 采用ARM 微處理器和數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換器設(shè)計的機(jī)載語音告警系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠，告警語音的控制和播放更加靈活、快速，適應(yīng)復(fù)雜多變戰(zhàn)場環(huán)境，符合體積小、重量輕、功耗低的機(jī)載需求。