基于CMOS Senor和超声波测距的倒车雷达设计(2)

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4.1 FPGA的特点 14

4.2 FPGA的工作原理 14

4.3 FPGA的芯片结构 15

4.4 图像采集系统 16

4.4.1 釆集系统框图设计 16

4.4.2采集系统数据接口设计 17

4.5 NIOS II嵌入式软核系统设计 17

4.5.1 NIOS II处理器 18

4.5.2 AVALON总线 19

4.5.3 外围设备 19

4.6 SOPC系统开发流程 20

4.6.1 基于QSYS的硬件系统开发 20

4.6.2 基于ECLIPSE的NIOS II IDE软件开发 21

第五章系统的搭建及实现 22

5.1基于 FPGA的超声波测距系统 22

5.1.1 系统程序流程 22

5.1.2 超声波测距的外围电路 23

5.1.3 实验数据处理 24

5.2 基于 FPGA 的 CMOS 图像传感器驱动 25

5.2.1 系统总体设计 25

5.2.2图像采集模块 26

5.2.3 存储器控制模块 27

5.2.4 时钟模块 28

5.2.5 系统功能仿真结果及分析 28

第六章结论 1

致谢 2

参考文献 3

第一章绪论

1.1课题研究的背景

据统计，从2000年至今，中国轿车的增长率每年都超过15亿，仅以上海为例，2015年上海小客车2亿4742万辆和注册的个体小客车（车）均达到2亿740万辆，占小客车83.82%。司机和机动车数量的日益增加，使得原本就不宽敞的道路愈发显得拥挤了，能够停车的空间日益减少，使得停车越来越困难起来，很多情况就是司机不清楚后面的路况，在倒车时，一点点不小心将导致划伤事故。汽车的后视镜虽然为倒车提供了一定便利，但始终有其弊端。一方面，坐在车上，司机无法保证对车辆尤其是后方及时完整的理解，虽然所有的车辆都配备了一个后视镜，但同时也存在相反的不利；另一方面，当司机倒车时，为了更好的观察车体周边的状况，司机往往来回摆动头部，稍不注意就有可能给身体造成不必要的伤害；倒车是对司机要求很高的一项行车驾驶技术，只有通过反复的训练，用心揣摩，才能达到随心所欲的倒车技术，这对大多数人来讲，很难通过短时间就能掌握。因此，特别是对于一些刚拿到驾照的新手来说，如果能有实时提供车辆周围状况的车载设备，帮助安全行车，将倒车中的不安全因素降到最低，从而使车辆安全顺利，准确的停放到理想位置。车载倒车雷达的出现正是满足人们的这种需求，通过倒车雷达，驾驶员可以通过声音警报和图像视频及时有效了解车辆周边，特别是尾部的状况，从而极大提升了驾驶员在倒车过程的安全度，同时也降低了倒车过程中的心理压力，使得倒车不再是司机的梦魇。

1.2课题研究的意义

当前，很多车辆都装备有倒车雷达。通过倒车雷达的探测装置，可以有效的探测出车辆尾部一定范围内的障碍物情况，并通过语音提示告知驾驶员车辆距离障碍物的距离，从而提醒驾驶员进行规避。同时随着科学技术的不断进步，倒车雷达也从开始声音提醒，发展到实时图像的显示，尤其是信息电子产品以及价格的不断下降，使得许多新型的倒车雷达不断涌现，它们不仅可以持续探测车与障碍物的距离，而且还能及时显示两者的距离。使得驾驶员不再有向后摆头的动作了，直接观看车载视频显示器就能了解尾部的状况了。