车载信息文娱体系(In-Vehicle Infotainment 简称IVI),是选用车载专用中央处理器,依据车身总线体系和互联网服务,构成的车载综合信息处理体系。IVI可以完成包括三维导航、实时路况、IPTV、辅佐驾驭、毛病检测、车辆信息、车身操控、移动作业、无线通讯、依据在线的文娱功用及TSP服务等一系列使用,极大的进步的车辆电子化、网络化和智能化水平。
车载信息文娱体系在轿车驾乘的舒适度上起到了决定性的效果,然后使得轿车文娱体系在近些年得到了飞速开展。其间不只有用户对多媒体文娱的要求在逐渐增高;而且由于轿车电子软硬件技能的不断开展,也使得各式各样的轿车文娱体系使用完成成为可能。经过铜缆发送音频数据的简略音频体系已经成为曩昔,车载文娱体系的技能开展正在变得日益杂乱。为了满意多通道音频处理和分布式视频的要求,杂乱的网络处理也已经成为了干流。特别是与数字传输内容维护(DTCP)加密和解密办法相关的面向媒体的体系传输(MOST)光网络正在被许多高级和中档轿车选用。
1 体系组成
体系选用飞思卡尔IMX35处理器,该处理器依据ARM11TM核心技能,高功能、低功耗、面向数据衔接和多媒体而规划,可满意当时多媒体使用的各种需求。本体系经过蓝牙与带有蓝牙功用的手机相连完成免提通话,可以播映刺进体系U盘中的多种格局的音频文件,车载GPS为驾驭者供给导航信息。经过MOST总线将车内功放、DVD机衔接,传输音频、视频及操控指令等信息。信息文娱模块的结构图如图1所示。
1.1 电源办理
轿车内的电源办理是一项具有挑战性的使命。轿车电源是电量受限制的电池。在轿车熄火之后,一方面,车内体系,尤其是信息文娱体系不能有过大的耗电量,有必要确保正常电池在几天、乃至几周后依然可以顺畅焚烧;另一方面,信息文娱体系要可以在超低能耗的状况下对特定事情作出有用和及时的呼应。处理方案便是依据详细的需求定制多层次的待机状况,使得信息文娱体系可以跟着时刻的推移和电池电量的下降逐渐进入各个低能耗待机状况,直至完全关机。IMX35处理器具有不同层次的电源形式、待机形式、休眠形式、中止形式、停止形式。每种形式的耗电量逐渐下降。
1.2 音频处理部分
音频体系分为3个部分,榜首部分为USB部分,在该部分中IMX35将USB驱动器中的音频文件读出,依据设置挑选播映方法,将音频信息传送至MOST经扬声器播映或经过耳机播映;第二部分为蓝牙部分,蓝牙体系将接纳到的语音信息传送至IMX35,后依据设置挑选播映方法;第三部分MIC部分,IMX35将MIC收集到的经CODEC处理后的音频信息,传送至蓝牙经编码发送到手机,手机经过无线网络将语音信息送至对方手机。榜首部分和第三部分首要为数字方法,即经过串口或USB口传送PCM编码流。第二部分,包括模仿和数字两部分,首要对MIC收集到的语音信息经过运放进行条理,然后经过CODEC进行A/D采样后送至IMX35。关于耳机输出,则经过CODEC将IMX35传输过来的PCM编码流,进行D/A转化,转化成模仿信号送至耳机。所以CODEC最首要的作业有两个,一个是将由外界录进来的声波从模仿信号转化为数字信号交由IMX35体系处理,不论是从Mic In或是Line In录进来的模仿信号都有必要经过这个程序,才可以让IMX35看得懂;另一个则是反向的流程作业,也便是将IMX35的数字消息材料透过CODEC还原成模仿的声响。由此可知CODEC在音频体系的组件中所扮演的人物适当要害。
1.3 GPS部分
GPS车载使用是近年来GPS使用的一个热门,越来越多的顾客在车上增加GPS功用以便利出行。在本体系中,IMX35将接纳到的GPS信息送至DVD机显现,并将地理位置信息经过MOST总线送至功率放大器进行语音播映。由于GPS体系接纳来自悠远太空的弱小信号,自身对体系规划和元器材接纳灵敏度的要求就很高,而车载GPS因使用环境特别,在规划时需求留意更多的问题。要处理这些难题,除了确保芯片组接纳到高质量的信号外,进步接纳器的灵敏度也很重要。本体系选用了UBLOX公司的GPS芯片LEA-4A。
1.4 MOST通讯
MOST总线在车载音频、视频等体系中越来越多地被使用。MOST总线不只传送速率快,而且还具有衰削减、质量轻、抗电磁波搅扰能力强等长处,MOST总线专门用于满意要求严厉的车载环境。这种新的依据光纤的网络可以支撑24.8 Mb/s的数据速率,与曾经的铜缆比较具有重量轻和抗电磁搅扰(EMI)的长处。MOST总线依据环形拓扑网络,一个网络上最多可高达64个主设备。
MOST传输协议由分割成帧的数据块组成,每一帧包括流数据、分组数据和操控数据。流数据与MOST时钟同步,而且不断地在网络中循环传输。分组数据与MOST时钟异步,依据需求发生。帧平分配给流数据和分组数据之间的带宽是可变的,以满意体系在特定时刻的需求,而且其操控字包括数据类型、在帧中什么地方可以找到数据以及数据巨细等流信息。操控信息可以在多个帧平分配,而且应该在接纳设备中重建。
1.5 蓝牙部分
蓝牙体系选用CSR公司BC41B143。该芯片集成了Bluetooth 2.0+EDR蓝牙版别。2.0版别的蓝牙标准是 1.2版别的改善进步版,传输速率约在1.8 Mb/s~2.1 Mb/s,可以双工方法作业。即作语音通讯的一起亦可以传输档案和高质素图片。IMX35经过USB接口与BC41B143通讯,传递语音信息。
蓝牙天线的规划是蓝牙体系硬件规划中最重要的部分,它关系到接纳信号的带宽、质量,影响着通讯的好坏。一起本钱也是考虑要素,在本体系中,挑选了F形状的PCB走线制造蓝牙天线,这样与购买制品的蓝牙天线比较节省了很大本钱。在天线的周围应该确保必定范围内没有任何金属器材,避免发射和接纳遭到搅扰。产品完成后,通讯结果表明,信号的质量杰出,通讯的状况安稳,误码率十分低。
2 软件组成
车载信息文娱体系是一个多使命的杂乱体系,其间包括有许多和轿车网络进行交互的子体系,体系软件的规划考虑了体系的实时特性。一方面,引进实时性规划可以为用户带来更好的使用体会,如安稳和流通的多媒体播映、精确和有用的导航提示等;另一方面,体系的实时性规划可以确保某些要害使命的顺畅履行,比方蓝牙电话等。
体系的软件选用了模块化规划,杰出的软件模块可以确保某个模块中发生的毛病不会导致其他模块也发生毛病,更不会导致整个体系毛病;发生毛病的模块会很快重新启动,一起整个体系的其他部分正常工作。一起发生并记载毛病代码,这样在体系确诊时,可以给确诊人员供给足够的信息,关于改善产品的缺点,进步产品的质量有很大的效果。
本体系模块选用了Windows CE 6.0操作体系,CE 6.0在内核方面的改动首要是为了习惯嵌入式设备硬件开展的要求,在进程数量方面,从曩昔最多运转32个进程,改动为最多运转32 000个进程;内存方面,从每个进程最多具有32 MB虚拟内存空间改为最多具有2 GB虚拟内存空间;在OS布局方面,将要害的驱动程序、文件体系和图形界面办理器(GWES)移到了内核中,可以更好地处理由于CPU在内核态和用户态间切换而形成的功能丢失。
IMX35可以习惯各种杂乱的电磁环境,是专门用于车载多媒体使用的处理器,合作多种外设组成了安稳牢靠的信息文娱体系,产品将可以长时间安稳的运转。