嵌入式系統(tǒng)在軍用PDA中的設計與實現(xiàn)

1．引言：

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭的信息化和電子化,功能多樣而又精巧實用的掌上型智能設備（軍用PDA）日益受到軍方的重視。

由于軍用PDA需要將衛(wèi)星定位、無線通信、圖像攝取傳送等等功能集于一體,對于高科技戰(zhàn)爭中各作戰(zhàn)個體至關重要,國外一些國家早已從事相關技術的研究和開發(fā),并將此類產品裝備到特定的作戰(zhàn)場合。軍用PDA產品根據(jù)不同的應用場合有不同的功能要求,涉及多種當前最先進的技術,如嵌入式CPU應用、多任務操作系統(tǒng)RTOS、GIS應用、衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位、無線通信、藍牙技術、CCD技術、圖像處理技術等。本文結合一款通用的32位CPU來闡述軍用PDA的構成以及實現(xiàn)方法。

2．硬件實現(xiàn)：

根據(jù)現(xiàn)代軍隊的高科技作戰(zhàn)的特點,我們?yōu)檐婈牰O計的PDA就應該符合軍事的特殊要求。首先在功能上應該具有實時性強、穩(wěn)定的定位功能、清晰的圖像處理傳輸、無線通訊等。這樣我們的硬件構成也就基本確定。

2．1．CPU簡介：

CPU作為PDA產品的控制核心,應具備低功耗、超低溫、支持LCD驅動等功能。SHARP LH7A400是一款以arm9為內核的嵌入式處理器。它是一個高集成的32位的arm922T RISC精簡指令集的處理器核。它恰當?shù)奶峁┝撕芏郔/O功能,配合很少量的外圍邏輯就可以集成一個小型計算機系統(tǒng)。以下簡要介紹處理器的主要特征：

2．2．電源規(guī)劃：

軍用PDA的使用環(huán)境有相當?shù)囊徊糠质窃谝巴?而野外的工作環(huán)境是無法對PDA 設備進行經(jīng)常性的充電,但是我們的外設又非常的多,電流消耗又非常的大。這樣就存在了一個很突出的矛盾。因此在電路設計中我們要對其進行十分細致的規(guī)劃。

首先我們這里采用大容量的鋰電池,例如1000mAh甚至更大。其次這里我們大量的采用LDO,把每一個電源消耗環(huán)節(jié)盡量的進行細分已達到能都獨立供電或組合供電來控制設備的啟用和停止。再次對大電流設備我們要進行獨立供電。我們不僅僅要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定電源需求,同時也要保證例如GPRS等模塊的大電流消耗。最后要特別注意在特定模塊部分電源啟動時的電源沖擊問題,如果不給予足夠的認識就會造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定甚至于死機。

圖1

2．3．CCD接口：

CCD圖像技術可用于特定的場合,如偵察、探測等,借助軍用PDA的存儲、處理和傳輸功能來達到相應的軍事目的。這里我們就采用30萬象素甚至更高分辨率的CMOS來滿足我們的需求。同時為了系統(tǒng)的實時要求我們還要添加一片F(xiàn)IFO來對圖像數(shù)據(jù)進行緩存以免數(shù)據(jù)的丟失。

圖2

2．4．USB通訊接口：

通過USB 接口我們可以把例如圖像資料、 衛(wèi)星定位系統(tǒng)航道信息等許多重要的需要另外進行存儲和分析的信息進行傳輸。USB1.1的接口足夠滿足絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)通訊需求。這里我們采用的CPU就包含一個USB Device 接口,通過對特定寄存器進行控制以及軟件的編寫便可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)串行通訊的需要。