车载信息娱乐系统的设计与实现

论文摘要

近年来国家对汽车产业的大力扶持,以及持续旺盛的市场需求,使得汽车产业得到了蓬勃的发展。作为产业重要组成部分的汽车电子,特别是车载电子信息产品,也日益受到市场的关注。随着电子信息技术的快速发展,传统的车载收音设备已经发展成为集导航、娱乐于一体的信息娱乐系统,并有着向功能多样化、信息网络化发展的趋势。如何设计出一款车载信息娱乐产品,符合日益发展的市场需求,是当前面临的实际问题。本文根据企业市场需求,结合具体的设计开发项目,对车载信息娱乐系统的设计与实现进行了分析与阐述。论文对车载信息娱乐系统的产品背景、市场发展的现状与趋势进行了深入的分析；对产品市场需求,从功能范围、性能要求、发展趋势等多个角度角度进行了研究与分析。之后,论文结合常用的开发与设计方案,以及以往的经验,对用户界面、多媒体音视频播放、GPS导航、语音界面以及倒车辅助等系统功能的具体实现方案进行了比较、分析与总结。论文对系统需求的分析以及功能实现的研究,为确定整体系统设计方案,确立了基础与研究准备。然后,论文设计了基于双处理器(车载接口处理器与应用处理器)的硬件平台,并针对具体的功能要求,完成基本方案的选择以及硬件模块的设计与集成。此后,论文对整体系统进行了软件设计与分析。论文首先对整体系统的软件功能与设计在两个处理器上的应用功能分布、整体实现架构以及处理器之间的通信接口进行了定义；然后为车载接口处理器选用了企业自主研发的实时操作系统,并在文中对这一操作系统的架构特性与设计特点进行分析；论文对应用处理器上的软件操作系统、图形用户界面(GUI)进行比较与分析,据此选择Linux以及Qt作为系统的实际应用；对基于Linux的应用处理器软件系统架构进行了设计与构建,并对应用管理机制、资源管理机制进行了设计实现；此外论文还根据产品需求,针对导航、多媒体播放、收音机、倒车辅助系统、语音界面控制等相关功能模块的软件实现,进行了详细的讨论分析与设计实现；对于各功能模块的软件组成结构与框架、设计思路、时序流程进行了剖析与实现。在此后的部分,论文通过系统测试与实验验证,对本文所设计的系统的性能进行分析与评估,对系统功能实现、系统稳定性与可靠性进行了测试、分析与确认,表明系统设计体现了较好的可靠性与实用性,达到产品化的标准与要求,并更大范围的满足了市场的实际需求。最后,论文对整体系统的设计实现进行了总结,并对不足之处以及未来进一步设计开发的方向进行了总结与展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 车载信息娱乐系统产品背景
• 1.2 产品发展现状与趋势
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文章节安排
• 2 系统需求分析
• 2.1 产品功能需求
• 2.2 产品性能需求
• 2.3 小章小结
• 3 系统功能实现分析
• 3.1 用户界面功能实现分析
• 3.2 音频功能实现分析
• 3.3 视频功能实现分析
• 3.4 导航功能实现分析
• 3.5 蓝牙功能实现分析
• 3.6 语音界面功能实现分析
• 3.7 倒车辅助功能实现分析
• 3.8 网络连接功能实现分析
• 3.9 小章小结
• 4 系统硬件平台设计
• 4.1 处理器芯片
• 4.2 平台架构设计
• 4.2.1 车载接口处理器（Vehicle Interface Processor,VIP）
• 4.2.2 应用处理器（Application Processor,AP）
• 4.2.3 收音机模块
• 4.2.4 音频模块
• 4.2.5 视频模块
• 4.2.6 导航模块
• 4.2.7 车载总线接口
• 4.2.8 蓝牙模块
• 4.3 小章小结
• 5 系统软件设计
• 5.1 系统软件架构
• 5.2 车载接口处理器（VIP）软件设计
• 5.3 应用处理器（AP）软件设计
• 5.3.1 操作系统分析
• 5.3.2 图形用户界面（GUI）框架分析
• 5.3.3 软件架构分析
• 5.3.4 系统应用管理
• 5.3.5 系统资源实现
• 5.4 功能模块的软件实现
• 5.4.1 导航软件实现
• 5.4.2 媒体播放软件实现
• 5.4.3 收音机软件实现
• 5.4.4 倒车辅助系统实现
• 5.4.5 语音界面控制
• 5.5 小章小结
• 6 系统验证与评估
• 6.1 功能测试与分析
• 6.1.1 导航功能验证
• 6.1.2 媒体播放功能验证
• 6.1.3 收音机功能验证
• 6.1.4 系统其它功能验证
• 6.2 整机验证与评估
• 6.3 小章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 论文工作总结
• 7.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 上海交通大学硕士学位论文答辩决议书