CN107066422A - 一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪 - Google Patents

一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪 Download PDF

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向小燕
张志强
魏兆超
仝连云
程昕
宋胜博
马有瑄
许东晖
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Zhongke And Guang (tianjin) Applied Laser Technology Research Institute Co Ltd
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Zhongke And Guang (tianjin) Applied Laser Technology Research Institute Co Ltd
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    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
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Abstract

本发明提供了一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，包括壳体，以及安装在壳体内的硬件电路板，所述电路板上设有处理器芯片，所述处理器芯片采用双核处理器，其中，双核处理器中的第一内核运行Linux操作系统，第二内核运行LiteOS操作系统，所述Linux系统与LiteOS系统之间采用共享内存与中断方式相结合实现通信。本发明采用双核微处理器，在执行多任务操作时，能够显著提高处理速度，能够实现执法仪的快速启动；本发明采用Linux+LiteOS双系统AMP架构使得执法仪实时性强、同时具有进程保护。

Description

一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪
技术领域
本发明属于智能执法技术领域，尤其是涉及一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪。
背景技术
随着智能化和多功能化发展，警用执法仪从原来的功能单一扩展到可以实现录音、拍照、摄像、定位等多功能，但是功能的多样会给系统带来很多问题：各进程间是否存在保护、摄像、定位和录音的实时性是否能保证。
警用人员在执勤期间会运用警用执法仪对当前环境以及人员进行拍照、摄像、录音等实时拍摄，高效、实时地拍摄能更有效地还原真实情况。但是目前的执法仪均是利用单系统(Linux系统或是ThreadX系统)来实现整体GUI、逻辑控制与图像视频处理，Linux系统的实时性很难得到保证，而ThreadX系统虽然是硬件实时操作系统，但是其无法实现进程间保护，存在进程崩溃的危险。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，解决了现有单系统警用执法仪实时性差、容易导致进程崩溃的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，包括壳体，以及安装在壳体内的硬件电路板，所述电路板上设有处理器芯片，所述处理器芯片采用双核处理器，其中，双核处理器中的第一内核运行Linux操作系统，第二内核运行LiteOS操作系统，所述Linux系统与LiteOS系统之间采用共享内存与中断方式相结合实现通信。
进一步的，所述第一内核连接传感器、陀螺仪、MIC。
进一步的，所述第二内核连接LCD显示屏、BDS导航系统、SD卡、Flash、USB接口、GUI。
进一步的，所述内核2设有图像传感器驱动模块、音频MIC模块、陀螺仪驱动模块、ISP/3A参数设置模块、畸变校正模块、图像防抖模块、视音频编码模块和视音频解码模块。
进一步的，所述内核1设有GUI、按键添加、文件管理、场景自适应、工作模式、RTC模块驱动、电池管理、灯驱动模块、WIFI模块、OSD设置、BDS驱动、扬声器驱动、LCD驱动、USB驱动。
相对于现有技术，本发明所述的一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪具有以下优势：
(1)本发明采用双核微处理器，在执行多任务操作时，能够显著提高处理速度，能够实现执法仪的快速启动；
(2)本发明采用Linux+LiteOS双系统AMP架构使得执法仪实时性强、同时具有进程保护。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪的原理结构示意图；
图2为本发明实施例所述的双核微处理器内部嵌入式双核系统的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1、2所示，一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，包括壳体，以及安装在壳体内的硬件电路板，所述电路板上设有处理器芯片，所述处理器芯片采用双核处理器，其中，双核处理器中的第一内核运行Linux操作系统，第二内核运行LiteOS操作系统，所述Linux系统与LiteOS系统之间采用共享内存与中断方式相结合实现通信。
本发明提供的一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，采用Linux+LiteOS(实时操作系统)双系统AMP架构，将需要进程间保护的放到Linux系统中，将对实时性要求高的放到Liteos系统中，保证多进程工作时实现对图像的实时处理与显示。
本发明所述的执法仪采用共享内存与中断方式相结合来实现Linux系统与LiteOS系统之间的通信，每个核都拥有自己的内存区域，同时知道另一个核拥有的内存区域，通过指定目标核和端口、GIC(Generic Interrupt Controller)中断来进行信息读取。在LiteOS端虚拟一个共享文件系统，利用IPC通信和共享内存，实现读写Linux上指定目录下的内容。该共享文件系统可以帮助LiteOS从Linux端读写文件，相当于NFS(Network File System)。
本发明所述的执法仪在系统初始化时，LiteOS系统主要负责运行媒体服务，开机后先于Linux启动，不依赖于Linux端，使得系统快速启动。而Linux系统主要运行人机交互、录像、拍照、存储等业务，其中运行的录像、拍照等业务依赖于LiteOS系统中的媒体业务。两系统分工合作、相互通信，既保证了实时性，有保证了各进程安全进行。
在使用过程中，传感器将采集到的视频信息、麦克风录音信息、陀螺仪位置信息第一时间传递给LiteOS系统，LiteOS系统对采集到的信息进行处理，并通过共享文件系统与中断方式实现与Linux端进行通信；Linux系统通过GUI，各种按键完成录像、拍摄、录音、存储等功能，通过LCD实时显示图像，利用BDS完成定位，SD卡存储图像、录音信息，USB设备来实现与上位机交互。
本发明所述的执法仪的双核微处理器嵌入LiteOS系统与Linux系统。其中LiteOS模块包括图像传感器驱动模块、音频MIC模块、陀螺仪驱动模块、ISP/3A参数设置模块、畸变校正模块、图像防抖模块、视音频编码模块和视音频解码模块；另外Linux模块包括GUI、按键添加、文件管理、场景自适应、工作模式、RTC模块驱动、电池管理、各种灯驱动模块、WIFI模块、OSD设置、BDS驱动、扬声器驱动、LCD驱动、USB驱动。
本发明所述的基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪采用双核微处理器，嵌入Linux+LiteOS双系统AMP架构实现警用执法仪在满足录音、摄像、拍照、存储、定位等多功能的同时，能够保证数据采集和处理的实时性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，包括壳体，以及安装在壳体内的硬件电路板，其特征在于：所述电路板上设有处理器芯片，所述处理器芯片采用双核处理器，其中，双核处理器中的第一内核运行Linux操作系统，第二内核运行LiteOS操作系统，所述Linux系统与LiteOS系统之间采用共享内存与中断方式相结合实现通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，其特征在于：所述第一内核连接传感器、陀螺仪、MIC。
3.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，其特征在于：所述第二内核连接LCD显示屏、BDS导航系统、SD卡、Flash、USB接口、GUI。
4.根据权利要求2所述的一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，其特征在于：所述内核2设有图像传感器驱动模块、音频MIC模块、陀螺仪驱动模块、ISP/3A参数设置模块、畸变校正模块、图像防抖模块、视音频编码模块和视音频解码模块。
5.根据权利要求3所述的一种基于嵌入式双核实时系统的警用执法仪，其特征在于：所述内核1设有GUI、按键添加、文件管理、场景自适应、工作模式、RTC模块驱动、电池管理、灯驱动模块、WIFI模块、OSD设置、BDS驱动、扬声器驱动、LCD驱动、USB驱动。
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