[发明专利]一种基于ARM的车载导航计算机设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机硬件设计方法，具体涉及一种基于ARM的车载导航计算机设计方法，属于计算机硬件技术领域。

背景技术

车载导航计算机硬件平台是一个集嵌入式、高效数据采集和通信于一体的系统，要求微控制器处理的速度快，外扩资源丰富，系统易于扩展，能提供友好的人机界面。ARM是目前公认的业界领先的32位嵌入式RISC微处理器，它的处理速度快，片上的外围资源丰富系统功能易于扩展具有较高的性价比，AT91系列微控制器是基于ARM7TDMI嵌入式微处理器的16/32位微控制器，采用高密度CMOS技术，在一个单片上集成了微处理器、片内RAM以及各种外围功能模块。目前，车载导航计算机控制器主要是用8位单片机组成，已暴露出自身的缺点，需要的硬件资源要进行复杂的电路扩展，可靠性较差，处理速度较慢，已不能适应日渐复杂的应用的要求。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种基于ARM的车载导航计算机设计方法，以AT91M40800为核心部件的车辆导航计算机的硬件部分及其相关的接口电路。

（二）技术方案

本发明的基于ARM的车载导航计算机设计方法，包括如下步骤：

第一步，基于ARM的车载导航计算机的硬件设计，

a.微控制器模块设计，采用高密度CMOS技术，将ARM7TDMI处理器核与高速片内存储器以及各种外围功能模块集成于单一硅片，满足大计算量要求；

b.电源、时钟、复位电路设计，利用电瓶作为一次电源，经多次稳压满足系统的供电要求，27MHz的正弦波，作为AT91M40800的时钟基准，系统的上电复位和运行时用户的按键复位功能；

c.外扩存储器设计，外扩一片FLASH和一片SRAM；

d.传感器接口电路设计，对GPS、里程计及数字罗盘信号的采集及算法处理，设计了相关的接口；

e.液晶接口电路设计，选用MCLl28096D2在微控制器的指令控制下，发送显示所需要的数据与指令；

第二步，导航计算机硬件系统的调试，

a.系统的调试结构，利用JTAG仿真器对AT91M40800进行相关的调试；

b.调试环境的建立，搭建硬件平台，在PC机上安装好集成开发环境ADSV1.2、扩展调试器AXD和JTAG驱动程序；

c.系统的硬件调试，按模块进行，调试内容包括CPU及JTAG接口电路、调试器与CPU内核通信、CPU内部8kB内存、FLASH、外扩SRAM、串行接口电路。

进一步地，在微控制器模块设计同时移植UCLINUX系统，外扩2个串口。

进一步地，在电源、时钟、复位电路设计中电瓶为12V电瓶。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明的基于ARM的车载导航计算机设计方法，本设计采用嵌入式RISC微处理器，处理速度快外围资源丰富易于扩展具有较高的性价比，提高了系统的性能；AT91系列微控制器采用高密度CMOS技术，在一个单片上集成了微处理器、片内RAM以及各种外围功能模块提供了高度灵活性和高性价比的解决方案，适于车载导航计算机的应用场合，AT91M40800为核心部件的车辆导航计算机的硬件部分及其相关的接口电路，并用JTAG仿真器完成了各功能模块的调试，实现了车辆导航计算机系统的硬件平台开发。

具体实施方式

一种基于ARM的车载导航计算机设计方法，包括如下步骤：

第一步，基于ARM的车载导航计算机的硬件设计，

a.微控制器模块设计，采用高密度CMOS技术，将ARM7TDMI处理器核与高速片内存储器以及各种外围功能模块集成于单一硅片，满足大计算量要求；

b.电源、时钟、复位电路设计，利用电瓶作为一次电源，经多次稳压满足系统的供电要求，27MHz的正弦波，作为AT91M40800的时钟基准，系统的上电复位和运行时用户的按键复位功能；

c.外扩存储器设计，外扩一片FLASH和一片SRAM；

d.传感器接口电路设计，对GPS、里程计及数字罗盘信号的采集及算法处理，设计了相关的接口；

e.液晶接口电路设计，选用MCLl28096D2在微控制器的指令控制下，发送显示所需要的数据与指令；

第二步，导航计算机硬件系统的调试，

a.系统的调试结构，利用JTAG仿真器对AT91M40800进行相关的调试；