后PC时代的到来，嵌入式系统在数据采集与系统控制中具有日益重要的作用，现代数据采集与控制系统己经从传统的电路模式、微机模式进入了嵌入式的系统模式。
基于以上分析，本文提出了基于嵌入式系统倒车雷达系统的设计思想。课题的目的是设计一个基于超声波测距，嵌入式ARM-Linux控制，用于倒车监测，避免倒车事故的发生。可用于家庭轿车、商务用车、卡车、货车等各种车辆；以及泊车、倒车等各种向后行走的倒车方式的监测。
2.2 系统的结构
整个系统的构成如图2-1所示，它由超声波发生模块、超声波接收模块、ARM-Linux控制系统、语音报警系统组成。
图2-1系统结构图
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该系统由ARM920T芯片主控，通过串口输出PWM脉冲驱动555震荡器工作，从而使超声波发生模块工作并产生超声波，同时ARM芯片的计时器计时开始。当发生的超声波碰到障碍物后反射回来，此时超声波接收模块接收超声波，将接收到的超声波经过信号三级放大后通过整流，变为ARM可直接接收的直流信号，然后通过串口传递给ARM，此时计时结束，通过计时器的时间之差可以计算出障碍物和汽车之间的距离。然后由软件系统进行判断并对车主进行语音提示。
2.3 系统的关键技术分析
2.3.1 超声波测距技术
超声波一般指频率在20KHz以上的机械波，具有穿透性强，衰减小，反射能力强等特点。工作时，超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲，给测量逻辑电路提供一个短脉冲。最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理，自动计算出车与障碍物之间的距离。超声波测距原理简单，成本低，制作方便，但其传输速度受天气影响较大，不能精确测距；另外，超声波能量与距离的平方成正比衰减，因此，距离越远，灵敏度越低，从而使超声波测距方式只适用于较短距离。
一般超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当它的两级外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。超声波测距的基本原理其实很简单，同声纳回声定位法的原理是基本相同的，说得高级一些就是多普勒效应，说得简单就是回声效应。超声波测距也时基于这种回音效应，发生器不断发射出40KHz超声波，其总宽度为发射超声波与接收超声波的时间间隔，被测物距越远，脉冲宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。超声波测距的方法有多种，有相位检测法、声波幅值检测法、渡越时间检测法三种。相位检测的精度高，但检测范围有限；声波幅值检测易受反射波的影响；渡越时间检测工作方式简单、直观，在硬件控制和软件设计容易实现。
本文使用的是ARM920T芯片主控，，它的设计采用的是超声波往返时间检测法，其测量原是由ARM芯片通过记录超声波发生器从发射超声波到接收到反射回波的这段时间差T，然后利用公式S?CT2计算出超声波发射探头与障碍物间
的距离(其中C是超声波的声速，在标准状态下C=340 m/s)。超声波还具备指向性强的特点，超声波入射障碍物面的角度，影响到超声波电子倒车雷达是否灵敏。理想状况下超声波应当垂直于入射面，这样便可以最大限度地接收超声波的反射回波，避免电子倒车雷达失灵我们在该设计中选用超声波换能器(见图2-3)产生超声波，这样便可最大程度的产生垂直于入射面的超声波，并使反射回波具备最大的信号强度，避免能量损失，测出准确的距离。
我们在该倒车雷达中选用的超声波传感器的直径约为14毫米，工作频率为40KHz，驱动电压最高为140Vp-P，根据IS017386标准，其主要的性能指标有： (1)额定电压：直流12V，工作电流-500mA MAX．工作温度：30℃至80℃。 (2)测量范围：最小测量距离10厘米，最大测量距离1000厘米。
(3)测量原理：采用飞行时间测量原理。超声波探头将创建超声波区域，在接收
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到探测区域内障碍物的反射波后，测出车辆与障碍物间的距离。 (4)系统具备上电后故障自测性能。系统自测时间不超过100毫秒，为保证实时性，探测的时间一般不超过600毫秒。 (5)系统具备传感器自测功能。
图2-2模式，对刷围的障碍物进行测量。同时有手动开启，F关，驾驶员便可从系统得知汽车距离障碍物的距离。
图2-2超声波测距原理
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图2-3常见的倒车雷达换能器
本系统所采用换能器频率为40HZ，最大作用距离为10m，它产生超声波，既有效克服了超声波的能量损失，同时又能明确的触发给主控芯片一个计时脉冲，完成整个系统的测距功能。同时软件部分还可以触发语音报警，形成一整套行之有效的测量系统。 2.3.2 嵌入式系统
(1)嵌入式系统的定义：
根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的表述嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control，monitor。or assist the operation of equipment machinery of plants)。
(2) 嵌入式系统的三个特点：
嵌入性：嵌入到对象体系中，有对象环境要求 专用性：软、硬件按对象要求裁减 计算机：实现对象的智能化功能
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(3)嵌入式系统的分类
按表现形式(硬件范畴)可把嵌入式系统分为：芯片级嵌入式系统(含程序或算法的处理器)，模块级嵌入式系统(系统中的某个核心模块)及系统级嵌入式系统。
按实时性(软件范畴)要求可把嵌入式系统分为非实时系统(PDA)、软实时系统(消费类产品)、硬实时系统(工业和军工系统)等三大类。
(4)嵌入式系统处理器的分类和现状
嵌入式系统处理器可以分为：微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、片上系统(SOC)、可编程片上系统(SPOC)四大类。
(5)嵌入式系统的软硬件框架
如图2-4所示，为嵌入式系统软硬件框架图。
功能层文件系统应用程序图形用户接口任务管理软件层实时操作系统(RTOS)中间层BSP/HAL 硬件抽象层/板极支持包D/A硬件层A/DI/O人机交互接口嵌入式计算机系统
图2-4 嵌入式系统框架图
通用接口嵌入式微处理器ROMSDRAM
嵌入式系统由嵌入式硬件与嵌入式软件组成。嵌入式硬件以芯片、模板、组件、控制器形式埋藏于设备内部。嵌入式软件是实时多任务操作系统和各种专用软件，一般固化在ROM或闪存中。
嵌入式系统软硬兼施，融为一体，成为产品，但在开发过程中需要一些开发工具进行辅助开发。
(6)嵌入式系统的开发流程
嵌入式软件的开发流程与通用软件的开发流程大同小异，但开发所使用的设计方法具有嵌入式开发的特点。
整个开发流程可分为： ①需求分析阶段
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