基于CAN 总线的汽车组合研究(2)

4.2.1电源电压调整模块设计.............................................................................24

4.2.2 Flash存储器与CPU的接口电路..............................................................25

4.2.3 SDRAM与CPU接口电路........................................................................27

4.3 RS232串行接口电路........................................................................................29

4.4步进马达接口硬件设计....................................................................................29

4.5时钟芯片接口硬件设计....................................................................................32

4.6黑匣接口硬件设计............................................................................................34

4.7液晶接口硬件设计............................................................................................38

第5章 软件系统设计与实现.................................................................................43

5.1 μC/OS-Ⅱ及其在S3C44B0X的移植...............................................................43

5.1.1 μC/OS-Ⅱ操作系统介绍.............................................................................43

5.1.2 μC/OS-Ⅱ在S3C44B0X上的移植............................................................46

基于总线的汽车仪表设计参考资料

5.2系统软件设计分析............................................................................................50

5.2.1程序初始化.................................................................................................52

5.2.2 CAN总线数据收发以及中断任务............................................................53

5.2.3 串口通信以及喂狗任务............................................................................54

5.2.4 一分钟软件模拟及校正任务....................................................................54

5.2.5 按键中断及键盘扫描任务........................................................................55

5.2.6 记录仪记录任务........................................................................................55

5.2.7脉冲量测量任务.........................................................................................56

5.2.8 A/D转换采样任务......................................................................................57

5.2.9 液晶显示任务............................................................................................59

5.3系统抗干扰采取的措施....................................................................................61

5.3.1硬件抗干扰的措施.....................................................................................61

5.3.2软件抗干扰的措施.....................................................................................62

第6章 总结与展望.................................................................................................63

参考文献.....................................................................................................................65

致 谢.....................................................................................................................68

攻读硕士学位期间发表的学术论文.........................................................................69

基于总线的汽车仪表设计参考资料

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

至今汽车走过了100多年的发展历程,作为现代汽车关键零部件之一,现代汽车仪表将广泛采用电子与计算机技术,使之成为现代汽车的信息和控制中心。它主要集中反映汽车行驶速度、里程累计、电系状况、制动、发动机转速、压力、冷却液温度与存量、然油量、指示灯状态,以及车辆行驶过程外部环境条件、位置、行驶路线和导航信息,是一个集感觉、识别、情况分析、信息库、自适应和自控制六大功能与一体的显示汽车行驶时各种参数、保证安全驾驶的智能化辅助系统。

汽车仪表发展,按其工作原理上取得的重大技术创新来分经过了4代：第1代汽车仪表是基于机械作用力而工作的机械式仪表,即机械心表；第2代汽车仪表的工作原理基于电测原理,即通过各类传感器将被测的电量转换成电信号加以测量,称之为电气式仪表；第3代为模拟电路电子式；第4代为步进电动机式全数字汽车仪表。目前汽车仪表正在经历第3代向第4代转型时期。

由于现代汽车仪表所要显示的内容和信息种类越来越多,精度越来越高,传统电气式仪表难以满足更高层次要求,因而汽车仪表的电子化和数字化将成为必然趋势。90年代,国外制造商为了克服电气式仪表的原理误差和工艺误差,纷纷推广采用电子式仪表,首先将传感器的模拟信号数字化,如将驱动车速里程表的软轴或电机变换成霍尔传感器,将机械传动或电量转动变成数字电信号传输。其次是将磁感应指示模块变成数字显示形式,里程累计由蜗杆传动变成由步进电机驱动或直接数字化显示。随着信息技术的高度发展,汽车仪表已从单个仪表电子化迈向集成化和系统化[1]。

同时为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。这就要求其数据交换网是基于优先权竞争的模式，且本身具有较高的通信速率，CAN总线正是为满足这些要求而设计的。

基于总线的汽车仪表设计参考资料

本课题通过仪表与微处理器、网络技术融合,基于CAN总线网络的全数字电子器件代替原有的机械机芯表、电气式仪表和模拟电路电子仪表,把各参数的测量数字化,有利于和汽车其它的电子集中控制系统进行数据交换,有利于汽车集中控制系统的发展和实现,此外还使得汽车仪表的功耗、安全性、可靠性、舒适性得到更好的提高。通过调整电路参数还可适应不同种类和量程的产品需求,使得汽车仪表在结构的通用化、模块化、标准化、系列化程度大大提高,进而简化了生产工艺和制造设备[2]。

1.2 汽车仪表的发展现状

国际市场上汽车电子仪表应用主流有三种形式：第一种形式与国内市场上正大力推行的电子式汽车里程表和电子式发动机转速表一样,主要是对车速里程表、转速表电子化改造。第二种形式是所有汽车仪表机芯统一成一种结构的步进电机,所有的传感信号经A/D转换后,由中央处理器CPU运算处理后发布指令,使各步进电机运转,实现仪表指示功能,由于该过程是全数字化的,因而它不仅指示精度高,加上合适的软件还能实现自诊断功能。第三种形式即是信息管理系统,也是国际汽车电子仪表的发展趋势[3]。

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