專利名稱：單片船載航行數(shù)據(jù)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于船舶工程領(lǐng)域，具體地講是一種單片船栽航行數(shù)據(jù)記錄儀。
背景技術(shù)：
根據(jù)國際海事組織(IM0) A. 861 (20)號決議案及我國交通部海事局2Q01 年第180號文規(guī)定，國際航行及沿海航行船舶均應(yīng)安裝船栽航行數(shù)據(jù)記錄儀 (VDR)。目前為止，全世界生產(chǎn)有幾十家VDR生產(chǎn)廠家生產(chǎn)和銷售幾十種型號 的VDR。但其控制器都具有如圖l所示的典型結(jié)構(gòu)。即主控單元+雷達卡+音 頻卡+擴充數(shù)據(jù)接口，存在電路復(fù)雜、體積大和價格高的缺陷。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種采用可編程器件FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列) 應(yīng)用軟多核技術(shù)，或采用其他專用集成電路(如達芬奇技術(shù))實現(xiàn)單芯片的 單片船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，以克服上述的不足。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型由軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊和多個 功能模塊構(gòu)成，其中軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊與多個功能模塊之間通過 系統(tǒng)總線相互連接，其特點是多個功能模塊包括由SOPC Builder自動生成 的UART、通用1/0口、以太網(wǎng)控制器接口模塊、IDE接口模塊和USB. Host控 制器、音頻采集編碼模塊、圖像編碼模塊、多.通道標準標準數(shù)據(jù)接口模塊， 其UART與外置的遠端報警模塊相連，通用I/O 口與外置的控制繼電器和運行 燈相接，以太網(wǎng)控制器接口模塊通過以太網(wǎng)控制芯片與網(wǎng)絡(luò)相連接，USBHost 控制器與外置的硬盤相連，音頻采集編碼模塊通過外置的音頻AD芯片與音頻
信號相接，圖像編碼模塊通過外置的視頻芯片與視頻信號相連接，多通道標 準標準數(shù)據(jù)接口模塊與外置的多路信號的輸出端相互連接，軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊還通過系統(tǒng)總線和動態(tài)存儲器(SDRAM)控制器與外置的動態(tài)存 儲器相互連.接。上述圖像編碼模塊包括視頻接口電路、圖像變換器和一個與外置動態(tài)存 儲器相連的動態(tài)存儲器控制器，其視頻接口電路與外置.的視頻芯片相連，圖 像變換器與系統(tǒng)總線相接，視頻接口電路通過動態(tài)存儲器控制器與圖像變換 器相連接。由于本實用新型采用單芯片實現(xiàn)船栽航行數(shù)據(jù)記錄儀的所有功能，使得 本實用新型具有體積小和{介糾氐的特性。


圖1為現(xiàn)有船栽航行數(shù)據(jù)記錄儀的原理框圖。 圖2為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步詳細說明本實用新型。本實用新型采用FPGA (如Altera公司生產(chǎn)的cyclone2系列EP2C35,片 內(nèi)實現(xiàn)多核結(jié)構(gòu)協(xié)同處理本實用新型控制功能(如圖2所示)。 本實用新型主要包括以下幾個模塊 一、基于軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊本模塊內(nèi)生成的軟核處理器作為CPU(如采用NIOS軟核處理器)，子系統(tǒng) 外擴SDRAM和FLASH。二、利用S0PC Builder自動生成3個UART (可用于實現(xiàn)VDR的遠程報警、調(diào)試、后期產(chǎn)品的配置管理)； 若干通用I/O (用于控制繼電器和運行燈)； 以太網(wǎng)控制器接口模塊(用于同網(wǎng)絡(luò)控制器連接)； IDE接口模塊(用于連接存儲器)。 三、若千專用功能模塊(IP核)USB Host控制器直接連接USB插座，實現(xiàn)USB主接口功能； 音頻采集編碼模塊音頻采集和編碼壓縮； 圖象編碼才莫塊雷達圖像的采集和壓縮；. 多通道標準標準數(shù)據(jù)接口模塊完成IE61162協(xié)議數(shù)據(jù)的接收。 本實用新型也可以用軟核處理器(CPU)完成圖像編碼和音頻編碼，如此 則可減少相應(yīng)的專用IP核。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1、 一種單片船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，由軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊和多 個功能模塊構(gòu)成，其中軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊與多個功能模塊之間通過系統(tǒng)總線相互連接，其特征在于多個功能模塊包括由SOPC Builder自動 生成的UART、通用I/O 口、以太網(wǎng)控制器接口模塊、IDE接口模塊和USB Host 控制器、音頻采集編碼模塊、圖像編碼模塊、多通道標準標準數(shù)據(jù)接口模塊, 其UART與外置的遠端報警模塊相連，通用I/O 口與外置的控制繼電器和運行 燈相接，以太網(wǎng)控制器接口模塊通過以太網(wǎng)控制芯片與網(wǎng)絡(luò)相連接，USB Host 控制器與外置的硬盤相連，音頻采集編碼模塊通過外置的音頻AD芯片與音頻 信號相接，圖像編碼模塊通過外置的視頻芯片與視頻信號相連接，多通道標 準標準數(shù)據(jù)接口模塊與外置的多路信號的輸出端相互連接，軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊還通過系統(tǒng)總線和動態(tài)存儲器(SDRAM)控制器與外置的動態(tài)存 儲器相互連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的單片船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于圖像編 碼模塊包括視頻接口電路、圖像變換器和一個與外置動志存儲器相連的動態(tài) 存儲器控制器，其視頻接口電路與外置的視頻芯片相連，圖像變換器與系統(tǒng) 總線相接，視頻接口電路通過動態(tài)存儲器控制器與圖像變換器相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種單片船載航行數(shù)據(jù)記錄儀，由軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊和多個功能模塊構(gòu)成，其中軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊與多個功能模塊之間通過系統(tǒng)總線相互連接，其特點是多個功能模塊USB Host控制器與外置的硬盤相連，音頻采集編碼模塊通過外置的音頻AD芯片與音頻信號相接，圖像編碼模塊通過外置的視頻芯片與視頻信號相連接，多通道標準標準數(shù)據(jù)接口模塊與外置的多路信號的輸出端相互連接，軟核處理器的最小子系統(tǒng)模塊還通過系統(tǒng)總線和動態(tài)存儲器(SDRAM)控制器與外置的動態(tài)存儲器相互連接。由于本實用新型采用單芯片實現(xiàn)船載航行數(shù)據(jù)記錄儀的所有功能，使得本實用新型具有體積小和價格低的特性。
文檔編號G07C5/00GK201037939SQ20072008431
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者喻方平, 金華標, 馬吉林 申請人:武漢理工大學