基于ARM9的交通违章抓拍系统的开发

摘要介绍了基于ARM9 系列芯片S3C2410, 采用可裁减的Linux 操作系统， 构建交通违章抓拍系统的方法， 详细介绍了USB 接口和以太网接口的电路设计， 最后介绍了应用程序的结构和运行流程。

1 引言

智能交通系统（ ITS） 将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业， 从而实现各种运输方式发展规划的现代化、决策的科学化和管理的智能化。数码电子警察是现在应用比较广泛的一种智能交通产品， 利用数码相机技术和相应的车辆检测与控制技术， 自动抓拍闯红灯的车辆。数字化、网络化、小型化和智能化已经成为当前电子警察的主要发展趋势。目前国内的产品多以Windows操作系统和x86 硬件体系为核心构建， 有成本高、体积大、稳定性欠缺的不足之处。

以Linux 操作系统和RAM7 或RAM9 系列芯片为核心构建嵌入式系统是目前最流行的嵌入式开发策略。Linux 是典型的嵌入式操作系统， 发展最快， 应用最广泛。Linux 是开源的、免费的， 从技术和经济的角度来看都是最佳选择。S3C2410 是韩国三星（ Samsung） 公司设计的32 位RISC 嵌入式处理器。该处理器为手持设备和一般性应用提供了一个高性价比、低功耗、高性能的解决方案。该芯片基于ARM920T 内核， 采用五级流水线和哈佛结构， 提供1.1MIPS/MHz 的性能。ARM920T 具有全性能的内存管理单元MMU（Memory Management Unit） 、独立的16KB 指令和数据Cache 以及高速AMBA 总线接口。为了减少应用系统设计的成本， S3C2410 集成了众多的常用资源， 例如： LCD 控制器、NAND Flash 控制器、SDRAM控制器、系统片选逻辑以及一些常用的通讯接口等资源。

本文针对交通违章抓拍系统的特点， 以S3C2410 为核心合理设计硬件电路， 并提供必须的USB 接口、串口、网络接口和JTAG 口； 充分考虑抓拍的实时性和准确性， 采用裁减的实用的Linux2.6.12 内核， 制作根文件系统， 开发应用程序， 构建软硬件协作的嵌入式系统。

2 硬件设计

图1 硬件总体结构图

2.1 基于S3C2410 的电路设计

电路设计如图2 所示。

通讯接口部分包括USB 接口、以太网接口、串口。其中串口为常见的接口形式。这里主要说明USB 接口和以太网接口。

S3C2410 集成了USB 控制器， 支持两路USB Host 和一路USB Device.与USB Rev1.1 兼容， 支持低速和全速USB 设备。