Интерфейсное программное обеспечение
Интерфейсное программное обеспечение низкого уровня
В качестве базового интерфейса, был выбран высокоскоростной интерфейс USB2.0. в качестве базовой микросхемы реализующий данный интерфейс, была выбрана микросхема CY7C68013AфирмыCypress.
Была поставлена задача реализации высокоскоростного параллельно-последовательного интерфейса осуществляющего внутреннюю коммуникацию узлов проектируемого устройства, в частности, устройство оцифровки изображения и интерфейсной микросхемы CY7C68013Aсо скоростями, обеспечивающими режим реального времени.
Рисунок 34 Функциональная схема USB-интерфейса реализованного наFPGA
Основной задачей в разработке принципиальной схемы USBинтерфейса для устройств захвата изображения является обеспечение протокола передачи междуUSBшиной и периферией, обеспечивающий передачу больших объемов данных на высокой скорости. Для этого используетсяUSBконтроллерCypressCY7C68013A. Этот контроллер позволяет подключение до 7 оконечный устройств, обладает 8 КбRAM, позволяет осуществлять передачи следующих типов:
Изохронная передача — периодическая, непрерывная связь между хостом и устройством используется для соответствующей времени информации. Этот тип передачи также сохраняет концепцию времени, скрытого в данных. Однако это не означает, что доставка таких данных всегда критична по времени
Передача прерываний — мало данных, непериодическая, низкочастотная, с ограниченным временем отклика, устройство использует инициализированную связь, для того чтобы сообщить хосту о том, какие сервисы нужны устройству.
Блоковая передача — непериодическая, связь большими пакетами, применяется для данных, которые могут использовать любую доступную пропускную способность и также могут быть отсрочены пока не будет доступна нужная пропускная способность.
CypressCY7C68013Aпозволяет передавать информацию с максимально возможной дляUSBскоростью 480 Мбит/с.
USBконтроллер связан с чипомFPGA(чипом програмимруемой логики) 16-разрядной шиной данных.
Интерфейсное программное обеспечение высокого уровня
Программное обеспечение на данный момент представляет собой оболочку, написанную на языке программирования высокого уровня Delphi. На монитор выводится картина определенных как соответственные точек, выполненная в цветовом градиенте, а так же построенная кривая, обрисовывающая доступные пользователю в данный момент площади и проходы. Картина строится на основании среза пространства, высота которого задается пользователем (рисунок 36).
Рисунок 35 Окно пользовательского интерфейса с результатами работы системы навигации людей с ослабленным зрением
Анализ возможности реализации разработанных алгоритмов в системах охраны объектов, системах технического зрения для слепых и слабовидящих, беспилотных транспортных систем
Проведенный анализ показал, что разработанные алгоритмы могут быть реализованы на базе промышленных компьютеров PC-104, а также на основе видеопроцессоров, состоящих из цифровых сигнальных процессоров (ЦСП,DSP) и программируемых логических интегральных схем (ПЛИС, PLD). Это обеспечивает возможность компактного и сравнительно бюджетного (массового) исполнения всех разработанных систем. Представленный макет стереотелевизионной системы, в отличие от описанных зарубежных аналогов, уже ориентирован на ношение человеком, а промышленные образцы могут обеспечить незаметность ношения. Альтернативное исполнение стереомодуля позволяет использовать его в качестве системы анализа окружающей обстановки как в стационарном виде, так и в составе подвижных охранных комплексов, основанных на мобильных роботах.
Разработанная комплексная навигационная система способна существенно повысить автономность беспилотных транспортных средств. Поскольку данная система не использует спутниковую навигацию, она применима в помещениях и в различных ситуациях, когда спутниковая навигация недоступна, или её использование является нежелательным. В то же время, поскольку в представленной комплексной навигационной системе коррекция ошибок БИНС происходит без применения одометрии, этой системой могут оснащаться не только наземные беспилотные транспортные средства, но и летательные аппараты (БПЛА).