前言
传统智能小车，特别是嵌入式系统，一般都是基于单片机或者ARM的嵌入式系统，基本上都由软件系统和硬件系统组成的，硬件系统方面，跟传统的搭建硬件环境一样，只能做相对裁剪和功能拓展，但是，本项目的课题是通过xilinx的FPGA开发板搭建嵌入式的硬件环境，从最小系统到IP核的添加，都是根据需要进行拓展的，实现一对一的拓展，不浪费资源，而且基于FPGA的嵌入式系统的最大有优点是，既有PFGA的并行执行效率，又有嵌入式软件的逻辑过程分析控制。
总体方案设计
驱动模块电路
摄像头模块的选择
方案：采用数字摄像头ov6620，控制简单，价格合适，信 稳定。
系统硬件设计
1车体模型
实物如下图所示。
7.2V的输入，稳定输出5V
3Ov6620摄像头传感器模块
OV6620时序分析
OV6620的同步信 时序如下：场同步信 VSYN 为两个正脉冲之间扫描一帧的定时，即
完整的一帧图像在两个正脉冲之间；行同步信 HREF 扫描该帧图像中各行像素的定时，
即高电平时为扫描一行像素的有效时间；像素同步信 PCLK为读取有效像素值提供同步信
，高电平时输出有效图像数据。下图为OV6620 VSYN、HREF、PCLK三个同步信 之
间的时序关系：
BTS7960B 的芯片内部为一个半桥。INH引脚为高电平，使能BTS7960。IN引脚用于确定哪个MOSFET 导通。IN=1 且INH=1 时，高边MOSFET 导通，OUT 引脚输出高电平；IN=0 且INH=1 时，低边MOSFET 导通，OUT 引脚输出低电平。SR 引脚外接电阻的大小，可以调节MOS管导通和关断的时间，具有防电磁干扰的功能。
3.5下图是由FPGA构建的最小嵌入式系统，是根据xilinx官方的EDK要求搭建的。
图10 软件结构框图
5系统调试和测试
调试过程：
5.1硬件平台的方案测试
在EDK设计中，可以新建测试代码，自动生成测试代码，通过串口打印验证结果。
5.2 超声波模块的使用
在增加IP核过程中，需要根据超声波的时序要求，用硬件描述语言描述驱动的过程。
process(Bus2IP_Clk,slv_reg1,the_end)
begin
if slv_reg1=x”00000000″ then
counter
chao_out
div_clk
elsif rising_edge(Bus2IP_Clk) then
if the_end
chao_out
counter
if(counter=x”1F4″) then
counter
chao_out
div_clk
end if;
end if;
end if;
end process;
— implement slave model software accessible register(s) read mux
SLAVE_REG_READ_PROC : process( Bus2IP_Resetn,slv_reg_read_sel, slv_reg0, slv_reg1,Bus2IP_Clk,div_clk ) is
begin
case slv_reg_read_sel is
when “10” =>
if Bus2IP_Resetn = ‘0’ then
TImer_count
the_end
elsif div_clk=’1′ then
if slv_chao_in=’1′ then
the_end
TImer_count
else
slv_ip2bus_data
the_end
timer_count
end if;
else
slv_ip2bus_data
end if;
when “01” => slv_ip2bus_data
when others => slv_ip2bus_data ‘0’);
end case;
end process SLAVE_REG_READ_PROC;
5.3 PWM模块的调试
由于需要两路的PWM来分别操作舵机和直流电机，所有PWM的调试时至关重要的。
代码如下：
intmain()
{
unsignedlongi,j;
//close PWM
PWM_IP_mWriteSlaveReg1(XPAR_PWM_IP_0_BASEADDR,0,0×00); //PWM0
PWM_IP_mWriteSlaveReg1(XPAR_PWM_IP_1_BASEADDR,0,0×00); //PWM1
for(i=0;i
PWM_deal(0x2E);
while(1)
{
PWM_deal(0x2E);
delay(60);
PWM_deal(0x38);
delay(60);
PWM_deal(0x2E);
delay(60);
PWM_deal(0x24);
delay(60);
}
return0;
}
voidPWM_deal(unsignedcharreg0)
{
//PWM0 舵机
//PWM 频率
PWM_IP_mWriteSlaveReg1(XPAR_PWM_IP_0_BASEADDR,0,0x1F4);
//PWM 占空比
PWM_IP_mWriteSlaveReg0(XPAR_PWM_IP_0_BASEADDR,0,reg0);
//PWM1 直流电机
PWM_IP_mWriteSlaveReg1(XPAR_PWM_IP_1_BASEADDR,0,0x1F4); //
PWM_IP_mWriteSlaveReg0(XPAR_PWM_IP_1_BASEADDR,0,reg0); //slv_reg0
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