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面向普适计算的嵌入式车载系统研究与设计
天津大学
硕士学位论文
面向普适计算的嵌入式车载系统研究与设计
姓名:陆明
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:冯志勇
20070101摘要
随着社会的发展,汽车制造业的完善,人民的生活水平提高,私家车的数量
也越来越多,因此人们与车相伴的时间也随之增多。同时人们消费心理的转变,
生活节奏的变化,安全意识的增强,使得如何能够在有限的与车相伴的时间内享
受到更高质量的生活,更加便捷的工作方式,更加牢靠的生命保障便成为了一个
迫切需要解决的问题。因此,车载系统作为解决这一问题的关键,自然受到了各
国研究人员的关注。
本文通过对目前市面上流行着的各种车载系统进行分析,发现其中的许多车
载系统都侧重于单一功能,而且普遍将汽车作为一个单独的个体看待,并没有将
其与环境紧密的结合在一起。人类已经处于网络计算时代,将来也势必会进入“随
时随地根据需要获取信息”的普适计算时代,仅仅面向汽车单体的车载系统已经
不能满足人们的需要和适应时代的发展。综合一般车载系统和普适计算理论的要
求,本文所设计的车载系统具备如下的特点:性能稳定、噪音小、发热量低:适
应大容量、大范围要求;具备全天候工作能力;定位精度尽可能高;具备高可靠
性、准实时的通信能力;具备丰富的接口;具备强大的信息处理能力;低成本、
能够迅速实现产业化。基于上述要求,本文分别从系统结构和软、硬件角度出发,
提出并设计了一个面向普适计算理论的基于嵌入式技术的车载系统。整个系统的
底层硬件以为核心,操作系统为嵌入式,图形交互
层则采用了国产自由软件来实现。
本文所设计的系统是在新的理论背景下将嵌入式技术与汽车产业相结合的
产物。系统的实现有利于整个汽车产业的发展,促使跨学科领域研究得到进一步
的完善。整个系统的设计完全以人们的需求出发,辅以普适计算理论的思想,以
嵌入式技术为支撑而完成的。同时,系统具有较高的自由度,丰富的扩展能力和
很好的兼容性。
关键词: 嵌入式,,普适计算,车载系统粕
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学位论文作者签名: 导师签名:
严丧嵋
签字醐:铷月『日
一一卜?第一章绪论
第一章绪论
.研究背景
..文化生活背景
自改革开放以来,我国轿车工业迅速发展,,
;年,汽车产量突破万辆,轿车产量首次突破
万辆,;,,
中国汽车产量跃居世界第四位,并成为世界第三大汽车消费市场,个人汽车保有
量已占全社会汽车保有量的一半【】。
私家车越来越多,人们与车相伴的时间也随之增多。现今人们的消费心理也
在不断转变,在生理满足的前提下,都会去想追求更高质量的生活。不仅如此,
人们的生活节奏也发生了变化,时间就是金钱的概念也已深入人心,而且人们的
安全意识的也在增强,生命的价值又远远大于金钱。那么,如何能够在有限的与
车相伴的时间内享受到更高质量的生活,更加便捷的工作方式,更加牢靠的生命
保障也就成为人们需要解决的问题。
..汽车嵌入式系统发展历程
嵌入式系统诞生于微型机时代,经历了漫长的独立发展的单片机道路【】。嵌入
式系统的核心是嵌入式微处理器。与嵌入式微处理器的发展类似,汽车嵌入式系
统也可以分为三个发展阶段【】:
第一阶段: 系统。以位和低档位微处理器
为核心,将和外围电路集成到一个芯片上,配置了外部并行总线、串行通讯接
口、模块和布尔指令系统。硬件结构和功能相对单一、处理效率低、存储容
量小、软件结构也比较简单,不需要嵌入操作系统。这种底层的汽车系统主
要用于任务相对简单、数据处理量小