[发明专利]一种小型多功能通用信息处理单元

说明书

本发明公开了一种小型多功能通用信息处理单元，涉及图像识别、导航控制技术领域，具体为一种小型多功能通用信息处理单元，所述应用层包括图像识别单元、组合导航任务单元、电气控制单元、点火控制单元、总线调度与仲裁单元和软件管理与在线升级模块，且应用层被配置为通过系统层内部设有的多任务实时操作系统调用驱动层的各种功能驱动，进而实现对物理层硬件的调用。本发明基于小型化、模块化的设计理念，利用智能化信息处理和高精度控制技术及SIP封装技术，设计高度集成的低成本通用信息处理单元，减小了电气硬件在电路中的占用空间，从而极大的降低了硬件成本，实现了小型化、轻量化和多功能的特点。

技术领域

本发明涉及图像识别、导航控制技术领域，具体为一种小型多功能通用信息处理单元。

背景技术

随着汽车的大量普及，自动驾驶技术逐渐得到广泛的重视，因此而带来的图像识别、导航控制成为各国专家、学者和研究机构的研究热点。目前，车载图像识别与导航控制单元均使用独立的控制器，分别执行各自的工作任务，但是这样导致整车在图像识别与导航控制的过程中，硬件成本高、体积大、功耗大，严重制约了自动驾驶技术普及。本发明涉及了一种基于DSP、FPGA、ARM与多种传感器的小型多功能通用信息处理单元，用于实现图像识别、导航控制的小型化，满足实际使用需求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种小型多功能通用信息处理单元，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种小型多功能通用信息处理单元，包括应用层、系统层、驱动层和物理层；

所述应用层包括图像识别单元、组合导航任务单元、电气控制单元、点火控制单元、总线调度与仲裁单元和软件管理与在线升级模块，且应用层被配置为通过系统层内部设有的多任务实时操作系统调用驱动层的各种功能驱动，进而实现对物理层硬件的调用；

所述驱动层包括CAN-FD总线驱动函数、FMC驱动函数、EMIF16驱动函数、SPI总线驱动函数、RS422总线驱动函数、ADC驱动函数、TIMER驱动函数、DSP电源配置函数、DSP时钟配置函数、SDRAM配置函数、UART总线驱动函数、CAN总线驱动函数、1533B总线驱动函数、ARINC429总线驱动函数、IO配置函数、惯导器件驱动函数；

所述驱动层被配置为接收多任务实时操作系统的指令，进而对物理层中的各硬件进行调用；

所述物理层包括电源模块、数据并行处理模块FPGA、算法运算模块DSP、总线仲裁与控制模块ARM、SDRAM存储模块、FLASH存储模块、E2PROM存储模块、三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴地磁和温度传感器；

所述物理层被配置为接收驱动层的调用信息，并根据信息类型调用相应的硬件设备实现对应用层内部各单元的相应和控制；

ARM被配置为完成驱动层中CAN-FD总线的调度，并利用驱动层中内置的ADC、DAC和IO单元完成模拟量采集和采收、数字量采集和采收，而后将模拟量和数字量经FMC总线传送至数据并行处理模块FPGA，并与FPGA采集到的数据一起进行数据拼接与压缩等数据预处理。

可选的，图像识别任务单元被配置为识别车辆行驶过程中对车辆姿态进行识别，并将此识别信息转换成数据函数信号，经CAN-FD总线驱动函数调用后传输到ARM总线仲裁与控制模块进行数据拼接和预处理。

可选的，数据并行处理模块FPGA被配置为同时处理通用信息处理单元中各个传感器和总线数据的采集控制和数据预处理，并将处理后的数据经EMIF传输至DSP进行数据分析、解算与处理。