基于ARM9的交通違章抓拍設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1 引言

智能交通系統(tǒng)(ITS)將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等應(yīng)用于交通運(yùn)輸行業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)輸方式發(fā)展規(guī)劃的現(xiàn)代化、決策的科學(xué)化和管理的智能化。數(shù)碼電子警察是現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的一種智能交通產(chǎn)品， 利用數(shù)碼相機(jī)技術(shù)和相應(yīng)的車輛檢測(cè)與控制技術(shù)， 自動(dòng)抓拍闖紅燈的車輛。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、小型化和智能化已經(jīng)成為當(dāng)前電子警察的主要發(fā)展趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品多以Windows操作系統(tǒng)和x86 硬件體系為核心構(gòu)建， 有成本高、體積大、穩(wěn)定性欠缺的不足之處。

以Linux 操作系統(tǒng)和RAM7 或RAM9 系列芯片為核心構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)是目前最流行的嵌入式開發(fā)策略。Linux 是典型的嵌入式操作系統(tǒng)， 發(fā)展最快， 應(yīng)用最廣泛。Linux 是開源的、免費(fèi)的， 從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度來看都是最佳選擇。S3C2410 是韓國(guó)三星( Samsung) 公司設(shè)計(jì)的32 位RISC 嵌入式處理器。該處理器為手持設(shè)備和一般性應(yīng)用提供了一個(gè)高性價(jià)比、低功耗、高性能的解決方案。該芯片基于ARM920T 內(nèi)核， 采用五級(jí)流水線和哈佛結(jié)構(gòu)， 提供1.1MIPS/MHz 的性能。ARM920T 具有全性能的內(nèi)存管理單元MMU(Memory Management Unit) 、獨(dú)立的16KB 指令和數(shù)據(jù)Cache 以及高速AMBA 總線接口。為了減少應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本， S3C2410 集成了眾多的常用資源， 例如： LCD 控制器、NAND Flash 控制器、SDRAM控制器、系統(tǒng)片選邏輯以及一些常用的通訊接口等資源。

本文針對(duì)交通違章抓拍系統(tǒng)的特點(diǎn)， 以S3C2410 為核心合理設(shè)計(jì)硬件電路， 并提供必須的USB 接口、串口、網(wǎng)絡(luò)接口和JTAG 口; 充分考慮抓拍的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性， 采用裁減的實(shí)用的Linux2.6.12 內(nèi)核， 制作根文件系統(tǒng)， 開發(fā)應(yīng)用程序， 構(gòu)建軟硬件協(xié)作的嵌入式系統(tǒng)。

2 硬件設(shè)計(jì)

圖1 硬件總體結(jié)構(gòu)圖

2.1 基于S3C2410 的電路設(shè)計(jì)

電路設(shè)計(jì)如圖2 所示。

通訊接口部分包括USB 接口、以太網(wǎng)接口、串口。其中串口為常見的接口形式。這里主要說明USB 接口和以太網(wǎng)接口。

S3C2410 集成了USB 控制器， 支持兩路USB Host 和一路USB Device.與USB Rev1.1 兼容， 支持低速和全速USB 設(shè)備。

本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)兩路USB, 都作為Host 使用。USB 接口接線圖如圖3 所示。

網(wǎng)絡(luò)接口芯片選用臺(tái)灣DAVICOM 公司的DM9000,DM9000 是帶有通用處理器接口的單片快速以太網(wǎng)MAC 控制器， 并帶有10/100M物理層接口， 內(nèi)部集成4K 字SRAM, 接口支持8 位、16 位、32 位處理器。接口設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)如圖4 所示。

圖4 Ethernet接口電路設(shè)計(jì)