基于FPGA的智能小车系统：嵌入式Web服务器与远程监控

嵌入式Web服务器（EWS）是一种集成了Web通信功能的微型处理器或控制器系统，它旨在与前端应用系统集成并提供远程监控和控制。EWS的硬件结构由几个关键组件构成，包括： 1. **存储器**：使用FLASH ROM存储操作系统内核、TCP/IP协议栈和静态Web文档，而DRAM则用于系统运行时的数据存储。 2. **网络接口**：以太网接口确保EWS与互联网或局域网的连接，以便接收用户请求和传输数据。 3. **前端应用硬件**：执行传统的应用功能，如图像采集和车道检测。 4. **微型处理器**：作为核心处理单元，负责整个系统的运行管理和协调。 EWS的软件结构更为复杂，主要包括以下五个部分： 1. **HTTP引擎**：这是服务器的核心组件，处理用户请求，通过虚拟文件系统提供静态和动态数据。 2. **虚拟文件系统**：利用数据结构管理文件信息，如大小和修改时间，支持高效的数据访问。 3. **嵌入式操作系统**：比如NiosII，用于构建基于FPGA的智能小车的嵌入式系统，支持高级功能和扩展。 4. **接口模块与驱动**：如SPI、串行口和以太网接口，允许与外部设备通信。 5. **CGI程序与动态网页**：用于创建交互式的网页，展示和处理用户请求的实时数据。 本文提到的智能小车系统是一个具体的应用案例，它是基于FPGA的，能够通过网络远程监控和控制。该系统集成了摄像头、红外测温仪等设备，用于图像采集、环境温度检测和行车道识别。通过与嵌入式Web服务器的结合，智能小车能够实现远程控制，对难以到达或危险区域进行实时监控，对国防和民用领域的探索和安全至关重要。 本文作者针对智能小车的功能进行了深入研究，设计了硬件系统，移植了Linux操作系统，并实现了嵌入式Web服务器，以便通过互联网传输数据。此外，还涉及了车道检测系统、图像采集和控制程序的开发，以及对Sobel算子和DSPBuilder的运用，这些都是为了提高系统的智能化和远程监控能力。 关键词：FPGA、智能小车、远程监控、行车道检测、Sobel算子、DSPBuilder。通过这些技术和工具，作者展示了如何将嵌入式Web服务器与智能小车系统集成，实现远程监控功能，为相关领域的科研和实际应用提供了有价值的技术解决方案。