车载视频点播服务器的研制

论文摘要

本论文致力于研制具有较高集成度和自主知识产权的车载视频点播系统。随着现代信息技术、电子技术、计算机控制技术、以及汽车装备技术的不断发展,新兴的电子应用系统——车载视频点播系统应运而生,且越来越受到市场的关注。目前的车载视频点播系统大多数用PC机作为视频点播服务器,这些系统体积庞大,而且安装和维护都比较复杂,只能应用在铁路客车的车厢上,还无法安装在公路客车或者飞机等这类对体积和重量有特殊要求的场所。首先,本论文根据车载视频点播系统的国内现状,车载视频点播系统的发展趋势以及汽车电子市场对车载视频点播系统的需求,提出了基于嵌入式技术的总体解决方案。论述了车载视频点播系统的原理,对系统总体方案的不同设计进行比对。其次,对基于SOPC技术的第一代视频点播系统原理的论述与关键模块进行研制,在方案中,选用FPGA系统作为硬件开发平台。以FPGA作为车载视频点播系统——视频点播服务器的主控芯片,利用FPGA技术进行硬件和软件协同设计,以满足高性能处理要求、灵活性要求及降低成本的目标,同时对点播服务器菜单进行编制并在此基础上对整个系统软件集成优化,对前一版电路进行完善,使整个系统能够达到产品级要求并投入使用。再次,对第二代视频点播系统的实现方案进行论证,对目前比较成熟的三种硬件开发平台进行比对,并最终确定了采用基于MIPS架构的Au1200硬件开发平台,利用SOPC技术进行件协同设计,以达到高性能处理要求、灵活性要求及降低成本的目标。最后,根据本系统实际研究开发结果,总结分析了系统的特点,并对下一步设计工作进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出背景
• 1.2 车载视频点播系统的研究现状及发展动态
• 1.3 课题的来源
• 1.4 课题的研究内容及解决的关键技术
• 1.4.1 系统总体结构概述
• 1.4.2 本课题主要研究的内容
• 1.4.3 本课题解决的关键技术
• 1.5 课题研究的意义
• 2 基于 SOPC 技术的第一代视频点播系统的开发研究
• 2.1 SOPC 技术简介
• 2.2 系统软硬件集成开发平台简介
• 2.2.1 开发环境
• 2.2.2 NiosII 软核选择
• 2.3 第一代视频点播系统原理及关键模块研制
• 2.3.1 第一代视频点播系统整体结构
• 2.3.2 第一代视频点播系统工作原理
• 2.3.3 第一代视频点播系统核心模块研制
• 3 车载视频点播服务器菜单设计
• 3.1 视频点播服务器菜单设计原则和功能
• 3.2 视频点播服务器显示与按键硬件设计
• 3.2.1 OLED 显示屏接口电路设计
• 3.2.2 嵌入式OLED 控制器接口IP 核设计
• 3.2.3 键盘硬件电路设计
• 3.2.4 点播服务器面板设计
• 3.3 视频点播服务器主要菜单
• 3.3.1 视频点播服务器初始界面
• 3.3.2 视频点播服务器主界面
• 3.3.3 视频点播服务器系统菜单
• 4 中文输入法的设计与实现
• 4.1 基本概念
• 4.1.1 字符集和编码
• 4.1.2 点阵字体
• 4.1.3 GB2312 区位码介绍
• 4.2 中文输入模块的设计与实现
• 5 视频点播服务器软件优化及电路板完善
• 5.1 系统软件架构优化
• 5.1.1 主程序流程
• 5.1.2 服务器向终端发送数据程序设计
• 5.2 系统存储空间分配及下载方案
• 5.2.1 两种存储器空间分配
• 5.2.2 程序下载
• 5.3 电路板的完善
• 6 系统关键参数选择及达到的技术指标
• 6.1 关键参数选择
• 6.1.1 定时发送周期的确定
• 6.1.2 点播服务器缓冲区大小的确定
• 6.2 系统达到的技术指标
• 7 第二代视频点播系统的开发研究
• 7.1 硬件平台的选择
• 7.1.1 当前主流硬件平台介绍
• 7.1.2 AMD Au1200 硬件开发平台
• 7.2 软件平台的选择
• 7.2.1 当前主流软件平台介绍
• 7.2.2 Windows CE 5.0 操作系统
• 7.3 基于 MIPS 技术的 AMD Au1200+FPGA 架构的第二代视频点播 系统设计方案的确定
• 7.4 MIPS 处理器
• 7.4.1 MIPS 指令系统
• 7.4.2 MIPS 指令系统
• 7.4.3 通用寄存器
• 7.4.4 存储器与寄存器的数据类型
• 7.4.5 寻址方式
• 7.4.6 虚拟地址空间
• 7.4.7 协处理器控制器
• 7.4.8 MIPS 的异常和中断处理
• 8 完成情况及展望
• 8.1 结论
• 8.2 有待解决的问题及未来展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文