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随着电动汽车产业的蓬勃发展,汽车电子系统与车辆信息变得越来越复杂。传统汽车仪表已无法显示电动汽车高级功能的状态,全液晶仪表应运而生。HUD抬头显示系统作为新兴车载装备,开始掀起新一轮的车载智能显示热潮。全液晶仪表、HUD作为汽车智能驾驶舱系统的重要组成部分,未来都具备广阔的市场前景。 本课题通过调研国内外汽车仪表的发展状况,提出了一种将全液晶仪表和HUD抬头显示集成在同一硬件上的系统设计方案。该系统选用飞思卡尔i.MX6Dual处理器作为核心硬件平台,采用嵌入式Linux操作系统。首先,论文确定了系统的总体硬件方案,介绍了底板上相关硬件模块的具体电路设计,包括电源模块、以太网通信模块、CAN总线模块、仪表显示模块、HUD硬件模块、SD卡存储模块等,同时介绍了核心平台的最小系统、DDR3内存模块、eMMC存储模块等。之后,研究了核心板PCB叠层与布局设计,特殊信号线的布线规则与阻抗控制,并重点对DDR3信号线进行信号完整性仿真与分析,解决了DDR3高速信号布线的难点,提升了核心板的抗干扰能力。然后,确定了系统的软件框架,在核心硬件平台上移植U-boot、Linux内核、设备树文件等。采用Qt开发全液晶仪表和HUD的界面,并编写仪表后台数据处理程序,利用Qt的网络通信实现HUD与仪表的数据共享。在Bootloader、内核加载方面提出了系统启动的优化方法,减少了系统的启动时间。针对整车厂商提出的仪表系统的静态电流要求,设计了系统的低功耗状态转换,且最终静态电流为2.9mA。最后,对整个系统进行了CAN通信测试和部分性能测试。 系统测试结果表明,本文设计的全液晶仪表、HUD一体化平台能正常工作且运行稳定。仪表界面的功能较为丰富,车辆信息显示清晰直观,且支持HUD抬头显示,达到预期效果。另外,本文系统预留接口丰富,可满足未来智能驾驶舱的需求。