基于ARM9的交通違章抓拍系統的開發

摘要介紹了基于ARM9 系列芯片S3C2410, 采用可裁減的Linux 操作系統， 構建交通違章抓拍系統的方法， 詳細介紹了USB 接口和以太網接口的電路設計， 最后介紹了應用程序的結構和運行流程。

1 引言

智能交通系統（ ITS） 將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子控制技術、計算機處理技術等應用于交通運輸行業， 從而實現各種運輸方式發展規劃的現代化、決策的科學化和管理的智能化。數碼電子警察是現在應用比較廣泛的一種智能交通產品， 利用數碼相機技術和相應的車輛檢測與控制技術， 自動抓拍闖紅燈的車輛。數字化、網絡化、小型化和智能化已經成為當前電子警察的主要發展趨勢。目前國內的產品多以Windows操作系統和x86 硬件體系為核心構建， 有成本高、體積大、穩定性欠缺的不足之處。

以Linux 操作系統和RAM7 或RAM9 系列芯片為核心構建嵌入式系統是目前最流行的嵌入式開發策略。Linux 是典型的嵌入式操作系統， 發展最快， 應用最廣泛。Linux 是開源的、免費的， 從技術和經濟的角度來看都是最佳選擇。S3C2410 是韓國三星（ Samsung） 公司設計的32 位RISC 嵌入式處理器。該處理器為手持設備和一般性應用提供了一個高性價比、低功耗、高性能的解決方案。該芯片基于ARM920T 內核， 采用五級流水線和哈佛結構， 提供1.1MIPS/MHz 的性能。ARM920T 具有全性能的內存管理單元MMU（Memory Management Unit） 、獨立的16KB 指令和數據Cache 以及高速AMBA 總線接口。為了減少應用系統設計的成本， S3C2410 集成了眾多的常用資源， 例如： LCD 控制器、NAND Flash 控制器、SDRAM控制器、系統片選邏輯以及一些常用的通訊接口等資源。

本文針對交通違章抓拍系統的特點， 以S3C2410 為核心合理設計硬件電路， 并提供必須的USB 接口、串口、網絡接口和JTAG 口； 充分考慮抓拍的實時性和準確性， 采用裁減的實用的Linux2.6.12 內核， 制作根文件系統， 開發應用程序， 構建軟硬件協作的嵌入式系統。

2 硬件設計

圖1 硬件總體結構圖

2.1 基于S3C2410 的電路設計

電路設計如圖2 所示。

通訊接口部分包括USB 接口、以太網接口、串口。其中串口為常見的接口形式。這里主要說明USB 接口和以太網接口。

S3C2410 集成了USB 控制器， 支持兩路USB Host 和一路USB Device.與USB Rev1.1 兼容， 支持低速和全速USB 設備。