基于嵌入式处理器软核Nios II的IP复用技术及应用
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按照系统的硬件规划，在SOPC Builder需要添加如下IP模块：
l Nios II 32位CPU |
软核处理器； |
l Interval_timer |
中断时钟，每0.2秒发出中断； |
l Keydoor_pio |
接收钥匙门信号的输入； |
l Power_off_pio |
接收掉电信号的输入； |
l Vehicle_speed_pio |
连接车速传感器输出脉冲计数器的输出端； |
l Over_speed_alarm_pio |
连接超速报警LED； |
l Rotate_speed_pio |
连接曲轴传感器输出脉冲计数器的输出端； |
l Initial_pio |
系统复位端口； |
l Adc_control_pio |
ADC 0809控制端口； |
l Adc_eoc_pio |
连接ADC 0809转换结束指示引脚； |
l Adc_data_pio |
连接ADC 0809的8个数据输出引脚； |
l Switch_input_pio |
接收开关量的输入； |
l Sdram |
软件程序，异常处理存储器； |
l Ext_ram_bus |
外部存储器总线； |
l Ext_ram |
外部RAM接口； |
l Ext_flash |
外部flash接口； |
l Uart |
通用异步接收发送器，实现RS_232接口； |
l Jtag_uart |
调试用接口； |
3.2 软件实现
汽车行驶记录仪的各种应用功能是由C/C++语言编写的软件程序来完成。在Nios II IDE中新建一个工程时，系统会针对目标硬件平台自动生成硬件抽象层的应用程序接口（HAL API）供程序编写人员调用。
汽车行驶记录仪的工作过程如下：
1.汽车行驶过程中，记录仪每0.2秒采集并记录事故疑点数据；每分钟记录行驶状态数据；在记录的过程中要记录最高车速。
2. 汽车停驶时，记录仪并没有停止工作，但此时不进行数据的采集和记录。在停车过程中，分析仪可以采集记录仪的数据。
3.车辆，驾驶员基本信息采取系统初始化时预置进记录仪的形式。
4.记录仪是否采集数据用钥匙门控制，接收到钥匙门启动车辆的信号，记录仪开始记录；接收到钥匙门的熄火信号，停止记录。
5.记录仪掉电，备份数据，停止工作。
根据上述记录仪的工作过程，软件程序整体流程设计如图2所示。
图2 汽车行驶记录仪工作整体流程图
结论：本文所介绍的新一代汽车行驶记录仪，采用了基于嵌入式处理器Nios II的SOPC设计技术，能够更完整，更精确，更多样化的记录汽车在行驶过程中的各种数据，符合国家标准，取得了较满意的效果。在设计过程中大量复用成熟的IP软核，很大程度上提高了系统的稳定性，大大节省了系统开发时间，充分体现了IP复用技术带来的好处。
参考文献
1 任爱锋 初秀琴 常存 孙肖子. 基于FPGA的嵌入式系统设计. 西安:西安电子科技大学出版社,2004年10月
2 彭澄廉 周博等. 挑战SOC-- 基于Nios的SOPC设计与实践. 北京:清华大学出版社.2004年7月
3王金明 杨吉斌. 数字系统设计与Verilog HDL. 北京：电子工业出版社， 2003年6月
4 GB/T 19056—2003 汽车行驶记录仪国家标准
5朱运航 李雪东. 基于IP核复用的SoC设计技术探讨. 微计算机信息. 2006 年3-2. 2
6 司利增. 汽车计算机控制. 北京 人民交通出版社，2000年2月
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