1 电子警察与PDA体系

电子警察与PDA体系如图1所示。

在该体系中，当车辆闯红灯时，地感线圈感触到车辆信号，检测器被触发，并通过I／O接口板向控制主机发出1个开关信号，由信号灯控制器发出"红灯"信号也通过I／O接口板向谋略机发出1个开关信号，两者同时具备时，控制主机给摄像机发出1个控制信号。摄像机办法，拍摄违章车辆图像。车辆颠末检测线圈时，控制主机检测车速，同时记录闯红灯时间。由于PXA255处理惩罚处罚器运行速率高，它能餍足高速处理惩罚处罚图像数据的恳求。具有PXA255处理惩罚处罚芯片的PDA可以根据数字化后的车辆灰度图像，对车辆颜色举行提取和辨认，对车牌典范举行分类，对车辆字符举行辨认。车辆字符辨认体系包括图像二值转换，图像差分、滤波与腻滑，车牌定位与旋转，字符切割，字符辨认，车牌颜色提取与辨认和车牌分类等结果模块。违章车辆速率和颜色、闯红灯时间、违章车辆典范和颠末辨认的车牌字符等信息， 由PDA以数据信号情势发送给无线接入装置。

2 PDA交通办理网络体系

该体系的布局如图2所示。

无线接入装置接入的PDA信息，通过Internet网送给交通数据办理中间。该体系布局紧张结果是：

(1)支持PDA接入，把PDA的数据以无线通讯要领汲取到无线接入装置中；

(2)包管数据颠末大众GPRS网络和Internet时的沉寂，根据无线终端配置特点(如屏幕大小、所利用的欣赏器等)举行数据格局主动转换，以得到最优化数据的表现；

(3)与背景交通办理数据库应用集成。该体系布局基于数据库和无线通讯，共同干系办事器和第三方产品(如路由器和防火墙等)，构成一个端到真个沉寂办理方案。



3 PXA255及其应用

Intel PXA255处理惩罚处罚器切合财产产品应用标准，切合财产上提倡的MIPS／mV性能筹划恳求。这个处理惩罚处罚器将一个巨大集成电路合成在一块芯片上，采取Intel XscaleTM微布局体系框架，具有很多外围接口，结果强大。PXA255具有嵌入式处理惩罚处罚器的长处，可广泛应用于便携式装置、网络配置中。其信号流程图如图3所示。

图3中RTC为及时控制，OS Timer为振荡器的定时器，PWM为脉宽调理器。I2C(Inter-Integrated-Circuit)总线单位提供一个两脚串行通讯口，此中SDA数据脚提提供数据线和地点线，SCL时钟脚控制时钟。I2S(Inter-Integrated-Circuit Sound Controller)为三维声频串行接口控制器，AC97(AC'97Controller Unit)为声频控制单位。I2S和AC97不克不及同时应用。UART(Universal asynchronous Receiver／Transmitter Serial Ports)异步汲取／发送端口支持三种异步汲取／发送UART模式。NSSP(Network Synchronous Serial Protocol)为网络同步串行端口，SSP为同步串行端口。SlowIrDA(Slow Infrared Data Association)为慢速红外线通讯端口，FastIrDA为快速红外线通讯端口。USB Client(Universal Serial Bus Client)为通用串行总线单位。MMC(Multimemedia Card Controller)为多媒体控制器。

PXA255的细致特性为：

(1)PXA255是一个32位处理惩罚处罚器；

(2)Intel XscaleTM内核采取ARM*Version 5TE型指令布局，此中T指Thumb指令集，E(DSP-Enhance)指加强的DSP指令集，能举行整数和浮点数处理惩罚处罚。

(3)PXA255变乱电压是1．3V，而PXA250变乱电压是1．5V，PXA255功耗更小，节流了电能。采取0．18μm制造工艺，是一块面积为17mm×l7mm、256脚的芯片。

PXA255是一个高性能、低价格、低能耗的RISC处理惩罚处罚器。采取该芯片的PDA，体积更小，电池用得更久，上彀速率更快。

4 嵌入式Linux的应用

4．1 嵌入式Linux

高端嵌入式体系恳求很多高级的结果，如图形用户界面和网络支持。很多高端RTOS提供商已经提供了这些结果，但其价格较高。微软的Windows CE有此类结果，但不具备大多数嵌入式体系恳求的及时性能，并且难以移植。以DOS为底子用单独的第三方东西拼凑成一个利用体系，同样不克不及餍足嵌入式体系的恳求。嵌入式Linux利用体系以价格低廉、结果强大又易于移植而被广泛采取，成为新兴的利用体系。Linux嵌入式利用体系是一种及时的、支持嵌入式体系应用的利用体系软件，是嵌入式体系极为告急的构成部分，通常包括与硬件干系的底层驱动软件、体系内核、配置驱动接口、通讯协议、图形界面、标准化欣赏器等。嵌入式利用体系在体系及时高效性、硬件的干系拜托性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

Linux是与Unix相似、以内核为底子、完全内存掩护、多任务多进程的利用体系，为嵌入利用体系提供了一个极有吸引力的选择。PDA选择嵌入式Linux作为利用体系，紧张缘故因由如下：

(1)体系处理惩罚处罚及时性好，性能稳固。

(2)文件办理体系更得当于大量的图像数据。

(3)内核小巧和高效，作为专用体系，具有体系小令精简、处理惩罚处罚速率快等特点。

(4)体系数据置于ROM／FLASH MEMORY，调用速率快，不会被变革，稳固性好。

(5)本身内置网络支持。

4．2 PAD中嵌入式Linux内核实现要领

Linux体系分为三个层次：用户、内核和硬件。Linux内核可直接从Internet下载，也可从一发行版本如Red Hat Linux、Turbo Linux得到。Linux内核源代码实行GPL版权协议，恣意人都可在依照GPL版权协议条件下对Linux内核举行修改和补充，并可根据自身应用体系的需求，举行淘汰定制，形成针映射用的嵌入式Linux内核。本方案采取Red hat Linux 6．0，内核版本2．2．5，在生存TCP／IP网络支持、STAR902以太网卡驱动的环境下，定制后的内核大小为360KB，足以餍足本体系中嵌入式硬件及软件的需求。

Linux内核源步调通常都摆设在／usr／src／linux下，内核源步调文件按树形布局举行布局。在这里，对Linux内核举行阐发：

(1)体系的引导和初始化：Linux体系的引导有Lilo、Loadin引导和Linux的自举引导三种。而Linux的自举引导所映射源步调为arch／i386／boot／bootsect．S，它为实模式汇编步调。无论哪种引导要领，着末都要跳转到arch／i386／Kernel／setup．S。setup．S紧张举行实模式下的初始化，为体系进入掩护模式做准备。以后，体系实行arch／i386／kernel／head．S。head．S中定义的一段汇编步调setup_idt，认真创建一张256项idt表，此表生存着全部自陷和克制的入口地点，此中包括体系调用总控步调system_call人口地点。除此之外，head．S违要做一些其他初始化变乱。

(2)体系初始化后，运行第一个内核步调asmlinkage void_init start_kernel(void)，它定义在／usr／src／linux／init／main．c中。它通过调用usr／src／linux／arch／i386／kemel／traps．c中的函数void-init trap init(void)，把各个自陷和克制办事步调的入口地点设置到idt表中。此中体系调用的总控步调system_call便是克制办事步调之一。void_init trap_init(void)函数则通过调用一个宏set_system_gate，把体系调用的总控步调入口挂在克制0x80上。此中SYSCALL_VECTOR是定义在／usr／src／linux／arch／i386／kernel／irq·h中的一个常量0x80， 而systern_call为克制总控步调的入口地点。克制总控步调是用汇编语言在／usr／src／linux／arch／i386／kernel／entry．S中定义。


    (3)克制总控步调紧张认真生存处理惩罚处罚机实行体系调用前的状态，查验当前调用是否合法，并根据体系调用向量，使处理惩罚处罚机跳转到生存在sys_call_table表中的相应体系办事例程的入口。从体系办事例程返回撤退回用户步调状态，而体系调用向量则在／usr／src／linux／include／asm-386／unistd．h中定义，sys_call_table表是在／usr／src／linux／arch／i386／kernel／entry．S中定义，体系调用的用户编程接口在／usr／src／linux／include／asm-386／unistd．h中定义。

(4)由此可见，Linux的体系调用也象DOS体系的int21h克制办事，把0x80克制作为总的入口，然后转到生存在sys_call_table表中的种种克制办事例程的入口地点，形成种种差别的克制办事。由以上源代码阐发可知，要增长一个别系调用就必须在sys_call_table表中增长一项，并在此中生存好体系办事例程的入口地点，然后重新编译内核。固然，体系办事例程是必不可少的。

5 GPRS通讯

该体系采取GPRS通讯要领。GPRS(通用分组无线业务)是GSM标准化布局订定的一套标准，以实现移动分组数据业务。GPRS网是一个传输承载平台，提供端到端分组传输模式下数据发送和汲取。GPRS具有五大特点：传输速率快；可机动支持多种数据应用；网络接入速率快；可永劫间在线连接；计费越发公平。以是，采取GPRS通讯可实现远隔断、传输速率高的通讯。

PDA中应用PXA255处理惩罚处罚器，运行速率快，体系性能得到极猛进步。嵌入式Linux作为PDA利用体系，可根据须要定制内核大小，大抵方便。Linux源代码公然，可充分利用已有资源，节流开辟职员变乱量。Linux不存在"黑箱"，利用体系沉寂性得到了保障。采取该体系，进步了交通办理质量。该体系进步了数据传输速率，淘汰了体系制作的用度，低沉了施工难度。