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基于USB扩展的通用计算机车载电脑方案研究

作　者: 田明明
导　师: 张小频
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 车载电脑通用计算机 USB扩展
分类号: U463.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 47次
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内容摘要

随着人们生活水平的提高,汽车消费已经成为中上等收入水平家庭消费的重要组成部分。汽车在人们生活中担当的角色向能为人们出行过程提供娱乐、信息、网络等的综合服务提供者的转变,车载电脑是实现汽车这个角色转变的关键。目前,实现车载电脑的软硬件主要是通过采用嵌入式结构和专用的操作系统来实现,如Windows CE等。嵌入式结构的车载电脑具有低功耗,占用内存小,功能精简,微处理器实时性强等特点,它的这些优点也造成了它的局限性,即功能定制。嵌入式车载电脑的用户只能使用系统提供的功能,不能根据自身的需要安装软件,扩展其他车载电子应用等,给用户造成极大的不便。随着存储、电源、低功耗处理器等技术的快速发展,车载电脑的实现已经没有必要依赖于嵌入式结构。通用计算机方案的车载电脑能够不但能够提供给用户丰富的第三方软件应用,生动个性的GUI,标准的外设接口等,并且利用内置的无线网卡还可以方便用户在有无线热点覆盖的区域进行网上冲浪,电子商务等。本论文所研究的是一种新型通用计算机车载电脑的实现方案。论文的主要创新点是设计和开发了一套基于通用计算机的车载音响系统,并以此车载音响系统为模型,研究车载电脑在基于通用计算机平台领域的发展。论文工作的主要工作是以基于USB总线扩展的实现方式为通用计算机开发设计了车载音响应用并配套开发相关的软件,论证车载电脑从前装市场使用通用计算机方案的可行性。此方案的优势在于可以充分利用已有的车载电脑和通用计算机成熟的技术和工艺基础来实现高性能和低成本的车载电脑系统。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题研究背景  9-10
  1.2 课题研究现状  10-11
  1.3 车载电脑技术分析与比较  11-13
    1.3.1 嵌入式车载电脑方案  11-12
    1.3.2 基于通用微型计算机主板的车载电脑方案  12-13
  1.4 论文的主要工作  13-14
  1.5 论文内容组织  14-15
第二章系统设计概述  15-26
  2.1 系统整体设计思想  15-16
  2.2 本课题涉及到的关键技术知识  16-21
    2.2.1 I2C通信规范  16-18
    2.2.2 USB接口及总线协议  18-20
    2.2.3 WDM驱动介绍  20-21
  2.3 系统总体设计思路  21-24
    2.3.1 对上网本主板的改造  21-23
    2.3.2 车载音响模块实现方案  23
    2.3.3 车载音响应用软件编写  23
    2.3.4 系统整体实现框图  23-24
  2.4 系统硬件总体设计  24
  2.5 系统软件总体设计  24-25
  2.6 上下位机通信协议  25-26
第三章硬件详细设计  26-35
  3.1 车载音响硬件电路  26-27
  3.2 电路模块及芯片介绍  27-32
    3.2.1 下位机微处理器  27-28
    3.2.2 USB接口芯片  28-31
    3.2.3 USB接口声卡PCM2705  31
    3.2.4 音频控制芯片PT2313L  31-32
    3.2.5 数字调谐PLL芯片TC9257F  32
  3.3 详细电路设计及电路图  32-35
    3.3.1 微处理器端口及外围电路部署  32-33
    3.3.2 详细电路图  33-35
第四章上下位机通信协议设计  35-42
  4.1 通信内容分析及数据帧设计  35-41
  4.2 上下位机通信机制及协议流程图  41-42
第五章系统软件设计及关键代码  42-70
  5.1 下位机微处理器侧开发环境的建立  42-48
    5.1.1 使用STVD创建工程  42-44
    5.1.2 编译工程  44-46
    5.1.3 工程下载  46-47
    5.1.4 遇到的问题和注意事项  47-48
  5.2 下位机关键软件模块实现介绍  48-56
    5.2.1 音频信号处理电路  48-51
    5.2.2 数字调谐FM/AM收音机模块  51-53
    5.2.3 上下位机通信模块(下位机部分)  53-56
  5.3 上位机D2XX驱动安装及FT245RL设置  56-60
  5.4 上位机应用软件开发  60-70
    5.4.1 上位机开发的思想及要求  61-62
    5.4.2 基于MFC对话框应用的界面软件开发  62-63
    5.4.3 读写INI文件  63-66
    5.4.4 上位机软件实现及关键代码  66-70
第六章总结和展望  70-72
  6.1 论文工作总结  70-71
  6.2 车载电脑展望  71-72
参考文献  72-74
致谢  74-75

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