专利名称：嵌入式多媒体智能gps导航装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及嵌入式多媒体智能GPS导航装置，特别涉及一种以微硬盘为载体的嵌入式多媒体智能GPS导航装置。
背景技术：
常规的车载GPS导航系统装置是用X86结构的CPU为系统处理器，这样使整个装置存在成本高，热性能差，接口扩展能力弱等缺点，另一种是采用专用芯片作为中央控制器，如日本的SH-4，虽然功能较强，但成本过高，开发和扩展受诸多条件限制，为此，本系统采用ARM核技术的嵌入式CPU作为系统处理器，不仅成本低，还具有省电，热稳性好，扩展能力强，易于实现产品化等优点。
另一方面，常规的导航装置一般只有单一的导航功能，而很多汽车上都具有多媒体装置，这样一辆汽车则同时具有导航和多媒体系统两套装置不仅占用很多空间，同时也很不经济产，出现故障的可能性也加大，使用户很不方便，本系统将多媒体和导航有机的结合起来，使整个系统高效，稳定，成本低廉，操作方便实用。现有技术的流媒体的输入一般都是采用碟盒，这样对碟盒的要求很高，不仅要求尺寸薄小，而且要具有良好的温度的稳定性，抗震性和数据的纠错率。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，一是解决常规车载导航系统的成本高，热稳定性差，扩展能力弱；二是解决多媒体系统和导航分开成两套装置而带来的空间成本和稳定性等问题；三是解决流媒体输入和存贮载体的问题。针对现有技术的缺陷，提供一种低功耗、抗震性好、纠错率高的嵌入式多媒体智能GPS导航装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种嵌入式多媒体智能GPS导航装置，包括用于提供所述导航装置位置和时间信息的GPS模块，还包括用于储存流媒体的微硬盘；用于对流媒体解码的多媒体控制板；
用于显示流媒体或导航界面的显示模块；与所述GPS模块、微硬盘、多媒体控制板、显示模块相连对GPS信号采样和GIS数据进行运算的导航主板；所述导航主板从所述GPS模块读取经度、纬度、高度和时间信息并结合GIS信息提供导航功能，所述导航主板从所述微硬盘读取流媒体信息并送入所述多媒体控制板进行解码，解码后流媒体送到所示显示模块显示。
在本发明所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置中，所述导航主板包括用于为所述导航主板供电的主板电源模块；用于存储所述导航主板运行程序的闪存；用于在所述导航主板程序执行过程中提供数据暂存的动态存储器；用于存储GIS导航地图数据的CF卡；用于控制所述显示模块亮度、对比度等工作状态的显示控制装置；与所述微硬盘相连，用于对微硬盘进行读写的微硬盘接口；用于将声音信息转换为音频信号输出的音频解码器；与所述音频解码器相连用于播放声音的扬声器；用于导航视频信息传送给所述多媒体控制板的导航视频信息输出接口；用于将所述多媒体控制板输出的视频信息传送给所述显示模块的显示通道；用于将从微硬盘读取的流媒体数据传输到多媒体控制板的流媒体输出接口；用于和GPS模块相连读取所述GPS模块数据的GPS接口；与所述媒体输出接口、闪存、动态存储器、CF卡、显示控制装置、微硬盘接口、音频解码器、导航视频信息输出接口、GPS接口、音频输入接口相连用于控制其工作的CPU。
在本发明所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置中，还包括与所述CPU相连用于与外部设备相连的USB接口。
在本发明所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置中，所述多媒体控制板包括与所述流媒体输出接口相连用于接收所述流媒体信号的流媒体输入接口，与所述导航视频输出接口相连用于接收导航视频信号的导航视频输入接口，与所述流媒体输入接口相连用于对输入的流媒体信息进行解码的音视频解码器，与所述音频输入接口相连用于输出音频数据的音频输出接口，与所述音视频解码器和所述导航视频输入接口相连用于切换流媒体视频信号与导航视频信号并将视频信号送入到所述显示通道的显示切换电路，用于为所述多媒体控制板提供电源的多媒体控制板电源。
在本发明所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置中，还包括用于将解码后的流媒体输出到其他的视频显示装置的音视频输出接口。
在本发明所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置中，所述CPU为ARM处理器。
在本发明所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置中，所述显示装置为LCD、TFT。
本发明的有益效果是，首先将多媒体系统和导航系统合二为一，降低了成本，提高了系统的可靠性；采用ARM内核的处理器，使得整个系统的功耗得到降低，并容易扩展外部接口；使用微硬盘作为流媒体的介质，提高了系统的抗震性和纠错率。同时，本系统装置采用机械尺寸只有1英寸的特殊设计的微硬盘作为流媒体的载体，克服了上述缺点，特别是在低功耗，抗震性，纠错率高等方面具有较高性能。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置的整体装置结构框图；图2是本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置的导航主板的结构框图；图3是本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置的多媒体控制板的结构框图；图4是本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置的微硬盘控制部分的结构框图；图5是本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置的开机工作流程图。
具体实施例方式
如图1所示为本发明的嵌入式多媒体智能GFS导航装置的整体装置结构框图。包括GPS模块1、用于储存流媒体的微硬盘2、用于对流媒体解码的多媒体控制板3、用于显示流媒体或导航界面的显示模块4、前述各模块相连用于导航主板5，导航主板5可从所述微硬盘2读取流媒体信息并送入所述多媒体控制板3进行解码，解码后流媒体送到所示显示模块4显示，导航主板5还可提供GIS信号。
其中嵌入式导航主板5采用Inter的基于ARM9代为内核以XSCale架构设计的一组芯片，该芯片支持ARM五代RISC指令技术，主频以200M-400M动态调整。
其中多媒体控制板3采用专用的解码芯片，该芯片具有很强的处理能力，同时支持处理MPEG4，MP3，MPEG2，MPEG1等制式文件，而且由于工艺制程比较先进，功耗很低。
其中微硬盘2是采CF type II接口，工作在True IDE模式的微小硬盘，在安装时采用防震，防冲击结构，使工作性能稳定。
如图2所示为本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置的导航主板5的结构框图。导航主板5包括如下部分用于为导航主板5供电的主板电源模块111；用于存储导航主板5运行程序的闪存105；用于在导航主板5程序执行过程中提供数据暂存的动态存储器104；用于存储GIS信息的CF卡103；用于控制所述显示模块4亮度、对比度等工作状态的显示控制装置102；用于与所述微硬盘2相连，用于读写的微硬盘的微硬盘接口106；用于将声音信息转换为音频信号输出的音频解码器108；与所述音频解码器108相连用于播放声音的扬声器；用于将流媒体信息传送给所述多媒体控制板3的导航视频信息输入接口112；用于将所述多媒体控制板3输出视频信息传送给所述显示模块4的显示通道110；与闪存105、动态存储器104、CF卡103、显示控制装置102、微硬盘接口106、音频解码器108、扬声器、导航视频信息输入接口112、显示通道110相连用于控制工作的CPU113。
如图3所示为本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置的多媒体控制板的结构框图。多媒体控制板3包括如下部分与所述流媒体输出接口101相连用于接收所述流媒体信号的导航视频输入接口202，与所述流媒体输入接口202相连用于对输入的流媒体信息进行解码的音频解码器203，与所述音频输入接口114相连用于输出音频数据的音频输出接口208，与所述音频解码器203和所述导航视频输入接口202相连用于切换所述流媒体视频信号与导航视频信号并将视频信号送入到所述显示通道110的显示切换电路205，用于为所述多媒体控制板3提供电源的多媒体控制板电源207。
如图4所示为本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置的微硬盘控制部分的结构框图。其中CF True IDE接口为外部接口，CPU可以通过该接口控制、读写微硬盘，接口控制器用来将CF True IDE接口的信号传送给主控制芯片，主控制芯片控制伺服控制电路对对微硬盘内部机械电路进行控制，同时主控制芯片控制数据读写电路用于读写微硬盘的存储单元，电源模块则为微硬盘内部电路提供电源。
如图5所示为本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置的开机工作流程图。具体工作流程如下，GPS导航装置开机后，首先完成各芯片的硬件初始化，然后加载底层的驱动，最后系统加载，即加载流媒体播放和导航应用程序。加载完程序后，系统处于等待选择状态，这时可以选择流媒体播放功能，也可以选择导航功能。当选择了导航功能时，导航主板5的CPU113通过GPS接口115从GPS模块1读取当前的经度、纬度、高度及时间信息，并从CF卡103中读取GIS信息，此时的显示切换电路205将导航视频信息输入到显示模块4。当选择流媒体播放时，从硬盘读取的流媒体信息经过流媒体输入接口201传送到音视频解码器203，经过音视频解码器203解码后，其中的声音数据传送给音频解码器108，经过扬声器109播放，其中的视频信号经过显示通道110送到显示装置显示。执行完导航操作或者流媒体播放后，系统返回等待选择导航或流媒体播放的状态，当然在导航操作或者流媒体播放过程中，用户可中止当前的任务，任务中止后，系统也返回等待选择导航或流媒体播放的状态。
权利要求
1.一种嵌入式多媒体智能GPS导航装置，包括用于提供所述导航装置位置和时间信息的GPS模块(1)，其特征在于，还包括用于储存流媒体的微硬盘(2)；用于对流媒体解码的多媒体控制板(3)；用于显示流媒体或导航界面的显示模块(4)；与所述GPS模块(1)、微硬盘(2)、多媒体控制板(3)、显示模块(4)相连对GPS信号采样和GIS数据进行运算的导航主板(5)；所述导航主板(5)从所述GPS模块(1)读取经度、纬度、高度和时间信息并结合GIS信息提供导航功能，所述导航主板(5)从所述微硬盘(2)读取流媒体信息并送入所述多媒体控制板(3)进行解码，解码后流媒体送到所示显示模块(4)显示。
2.根据权利要求1所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置，其特征在于，所述导航主板(5)包括用于为所述导航主板(5)供电的主板电源模块(111)；用于存储所述导航主板(5)运行程序的闪存(105)；用于在所述导航主板(5)程序执行过程中提供数据暂存的动态存储器(104)；用于存储GIS导航地图数据的CF卡(103)；用于控制所述显示模块(4)亮度、对比度等工作状态的显示控制装置(102)；与所述微硬盘(2)相连，用于对微硬盘(2)进行读写的微硬盘接口(106)；用于将声音信息转换为音频信号输出的音频解码器(108)；与所述音频解码器(108)相连用于播放声音的扬声器(109)；用于将导航视频信息传送给所述多媒体控制板(3)的导航视频信息输出接口(112)；用于将所述多媒体控制板(3)输出的视频信息传送给所述显示模块(4)的显示通道(110)；用于将从微硬盘读取的流媒体数据传输到多媒体控制板的流媒体输出接口(101)；用于和GPS模块相连读取所述GPS模块数据的GPS接口(115)；与所述媒体输出接口(101)、闪存(105)、动态存储器(104)、CF卡(103)、显示控制装置(102)、微硬盘接口(106)、音频解码器(108)、导航视频信息输出接口(112)、GPS接口(115)、音频输入接口(114)相连用于控制其工作的CPU(113)。
3.根据权利要求1所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置，其特征在于，还包括与所述CPU(113)相连用于与外部设备相连的USB接口(107)。
4.根据权利要求1所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置，其特征在于，所述多媒体控制板(3)包括与所述流媒体输出接口(101)相连用于接收所述流媒体信号的流媒体输入接口(201)，与所述导航视频输出接口(112)相连用于接收导航视频信号的导航视频输入接口(202)，与所述流媒体输入接口(201)相连用于对输入的流媒体信息进行解码的音视频解码器(203)，与所述音频输入接口(114)相连用于输出音频数据的音频输出接口(208)，与所述音视频解码器(203)和所述导航视频输入接口(202)相连用于切换流媒体视频信号与导航视频信号并将视频信号送入到所述显示通道(110)的显示切换电路(205)，用于为所述多媒体控制板(3)提供电源的多媒体控制板电源(207)。
5.根据权利要求4所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置，其特征在于，还包括用于将解码后的流媒体输出到其他的视频显示装置的音视频输出接口(204)。
6.根据权利要求2所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置，其特征在于，所述CPU为ARM处理器。
7.根据权利要求2所述的嵌入式多媒体智能GPS导航装置，其特征在于，所述显示装置为LCD、TFT。
全文摘要
本发明涉及嵌入式多媒体智能GPS导航装置，包括用于提供所述导航装置位置和时间信息的GPS模块，用于储存流媒体的微硬盘；用于对流媒体解码的多媒体控制板；用于显示流媒体或导航界面的显示模块；与所述GPS模块、微硬盘、多媒体控制板、显示模块相连对GPS信号采样和GIS数据进行运算的导航主板。本发明的嵌入式多媒体智能GPS导航装置将多媒体系统和导航系统合二为一，降低了成本，提高了系统的可靠性；采用ARM内核的处理器，使得整个系统的功耗得到降低，并容易扩展外部接口；使用微硬盘作为流媒体的介质，提高了系统的抗震性和纠错率。
文档编号G01C21/26GK1755389SQ20041015532
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者高宏, 梁荣亮, 钟伟才, 翟兴国 申请人:佛山市顺德区瑞图万方科技有限公司