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Flash硬盘及其在GPS车载导航仪中的应用

发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:700

        作者:南京市东南大学导航定位与测控技术研究所(210096)卢大伟

     刘炳云 王 庆 万德钧

     来源:《电子技术应用》

     摘要:介绍用于车载gps导航仪的大容量flash硬盘。分析了系统的工作原理和组成特点。该硬盘具有体积小、重量轻、功耗低、抗振动性好等特点,可用于各种类型的车载计算机数据存储系统。

    

    

     关键词:快闪存储器

     自主导航 硬盘

     1 gps车载导航仪概述

     随着现代交通运输网络和汽车工业的飞速发展,车辆的自主导航和实时监控越来越受到人们的普遍关注,并被广泛地应用到交通运输网络的各个方面。

     track-ii型gps车载导航仪是我研究所与香港arcon公司合作研制的最新一代车载导航仪。它是一种基于gps技术并融合电子和通信技术的集成信息的硬件和软件平台,具有gps准确定位、路线最优引导、旅行信息查询、出行信息查询、驾驶员信息查询等信息综合服务功能。从所完成的功能来划分,gps车载导航仪可以划分为物理层、数据链路层和应用层。物理层获取当前车辆的相关信息,包括姿态、位置、方向和时间等信息,以及与当前位置相关地理信息数据;数据链路层则在所获取原始数据信息的基础之上,进行系列的数据滤波处理,为应用层提供标准数据接口。同时通过数据链路层,gps车载导航仪可以与外部数据平台进行双向数据通信,以实现数据交换;应用层采用面向对象的设计技术,通过标准数据接口,利用人工智能、模糊控制和专家系统的方法,实现诸如地图匹配、最优路径选择等功能。

    

    

    

     该gps车载导航仪的物理层是车载系统信息集成的硬件平台,它主要包括具有risc结构的32位cpu

     arm9tdmi、大容量的flash硬盘(存放过程数据、电子地图和各种数据库信息)和gsm通信模块。限于篇幅,主要介绍该导航仪中为适应数据大容量存储而设计的flash硬盘的功能和工作原理。

     2 flash硬盘硬件组成

     作为车载系统信息集成的硬件平台,gps车载导航仪需要快速读取硬盘中的地理信息数据、查询路网数据库和执行路径选优算法等。大容量存储器因为要与cpu进行频繁的通信、进行离速协调工作,它的可靠程度直接决定了导航仪的可靠性。采用磁原理的普通pc机硬盘,抗振动能力差、易于损坏,不适于车载。基于以上的要求我们设计了大容量的flash硬盘,作为导航仪的数据存储器。

     我们设计的flash硬盘是一种固态盘ssd(solid

     state disk)。它主要包括具有标准ide接口的dsp控制器mx9691、程序存储器和16片128mbit的flash存储器芯片。因为全部采用电子元件,它的抗振动和平均无故障间隔时间(mttf)均比普通硬盘高一个数据级(采用bellcore或mil-spec方法)。

     2.1 硬盘控制器mx9691简介

    

    

    

     mx9691是旺宏公司生产的电子硬盘专用控制器,为128 脚lqfp封,具有宽电压工作范围(3.3~5v),可提供标准的pcmcia和ide接口。它的内部包括mx9311的dsp内核(21mips)、1kb的缓冲数据区、pcmcia/ata接口、flash存储器接口和时钟、复位电路等。用mx9691设计的电子硬盘的扩展性好,只要选用相应的固件,可以任意选择相应类型和数目的flash存储器,并且有很好的兼容性。图1为其功能框图。

     2.2 flash存储器芯片简介

     采用的flash芯片为km29u128t。它是48脚表面封装器件,内部具有(16m+512k)×8bit的存储空间,共32768行,528列,其中后备的16列位于523列到527列。它内部有一个528字节的数据寄存器,可以用于页读、页编程操作时数据的存储转换。它可以进行528字节为页的页读和写操作

        作者:南京市东南大学导航定位与测控技术研究所(210096)卢大伟

     刘炳云 王 庆 万德钧

     来源:《电子技术应用》

     摘要:介绍用于车载gps导航仪的大容量flash硬盘。分析了系统的工作原理和组成特点。该硬盘具有体积小、重量轻、功耗低、抗振动性好等特点,可用于各种类型的车载计算机数据存储系统。

    

    

     关键词:快闪存储器

     自主导航 硬盘

     1 gps车载导航仪概述

     随着现代交通运输网络和汽车工业的飞速发展,车辆的自主导航和实时监控越来越受到人们的普遍关注,并被广泛地应用到交通运输网络的各个方面。

     track-ii型gps车载导航仪是我研究所与香港arcon公司合作研制的最新一代车载导航仪。它是一种基于gps技术并融合电子和通信技术的集成信息的硬件和软件平台,具有gps准确定位、路线最优引导、旅行信息查询、出行信息查询、驾驶员信息查询等信息综合服务功能。从所完成的功能来划分,gps车载导航仪可以划分为物理层、数据链路层和应用层。物理层获取当前车辆的相关信息,包括姿态、位置、方向和时间等信息,以及与当前位置相关地理信息数据;数据链路层则在所获取原始数据信息的基础之上,进行系列的数据滤波处理,为应用层提供标准数据接口。同时通过数据链路层,gps车载导航仪可以与外部数据平台进行双向数据通信,以实现数据交换;应用层采用面向对象的设计技术,通过标准数据接口,利用人工智能、模糊控制和专家系统的方法,实现诸如地图匹配、最优路径选择等功能。

    

    

    

     该gps车载导航仪的物理层是车载系统信息集成的硬件平台,它主要包括具有risc结构的32位cpu

     arm9tdmi、大容量的flash硬盘(存放过程数据、电子地图和各种数据库信息)和gsm通信模块。限于篇幅,主要介绍该导航仪中为适应数据大容量存储而设计的flash硬盘的功能和工作原理。

     2 flash硬盘硬件组成

     作为车载系统信息集成的硬件平台,gps车载导航仪需要快速读取硬盘中的地理信息数据、查询路网数据库和执行路径选优算法等。大容量存储器因为要与cpu进行频繁的通信、进行离速协调工作,它的可靠程度直接决定了导航仪的可靠性。采用磁原理的普通pc机硬盘,抗振动能力差、易于损坏,不适于车载。基于以上的要求我们设计了大容量的flash硬盘,作为导航仪的数据存储器。

     我们设计的flash硬盘是一种固态盘ssd(solid

     state disk)。它主要包括具有标准ide接口的dsp控制器mx9691、程序存储器和16片128mbit的flash存储器芯片。因为全部采用电子元件,它的抗振动和平均无故障间隔时间(mttf)均比普通硬盘高一个数据级(采用bellcore或mil-spec方法)。

     2.1 硬盘控制器mx9691简介

    

    

    

     mx9691是旺宏公司生产的电子硬盘专用控制器,为128 脚lqfp封,具有宽电压工作范围(3.3~5v),可提供标准的pcmcia和ide接口。它的内部包括mx9311的dsp内核(21mips)、1kb的缓冲数据区、pcmcia/ata接口、flash存储器接口和时钟、复位电路等。用mx9691设计的电子硬盘的扩展性好,只要选用相应的固件,可以任意选择相应类型和数目的flash存储器,并且有很好的兼容性。图1为其功能框图。

     2.2 flash存储器芯片简介

     采用的flash芯片为km29u128t。它是48脚表面封装器件,内部具有(16m+512k)×8bit的存储空间,共32768行,528列,其中后备的16列位于523列到527列。它内部有一个528字节的数据寄存器,可以用于页读、页编程操作时数据的存储转换。它可以进行528字节为页的页读和写操作

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