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浅谈嵌入式汽车数字仪表设计
发布时间:2017-08-27 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
2.3 车速、水温、油量以及开关量的处理电路
由于汽车大多工作在恶劣环境下，将干扰车速传感器信号，因此在输入至中断端口EINT0前需要对车速脉冲信号进行处理，这里采用RC滤波、三极管放大以及斯密特整形方法调理车速脉冲信号。车速脉冲调理电路如图3所示。
水温、油量信号是电阻信号，须转化为电压信号，再将其电压信号输入至S3C44BOX的AD端口。而其他开关量则经过滤波降压后输入至S3C44BOX的I/O端口。
2.4 CAN总线通信电路
S3C44BOX无SPI接口，但有SIO接口，SIO模块的发送和接收既可在上升沿锁存数据位，也可在工字电感器下降沿锁存数据位，因此可通过设置S3C44BOX的SIO模块所对应的寄存器实现上升沿发送数据，下降沿接收数据，从而与MCP2510的SPI总线时序相配合。CAN总线通信电路如图4所示。
步进电机表头电路等。其中步进电机选用Switec的汽车仪表专用步进电机X15小型固定电感器.168,以及专用四通道步进电机驱动器件X12.017.S3C44BOX的I/O电平为3.3LVCMOS电平，而X12.017是5VCMOS电平，需采用74LVX4245电平转换。
3 软件设计
3.1 操作系统
μC/OS-II是Jean J-Labrosse开发的免费的、开源的嵌入式实时操作系统。μC/OS-II是一个基于优先级的可剥夺型内核，系统所有任务都有一个唯一的优先级别，适用于实时性要求较强的场合。μC/OS-II提供多种系统服务，如消息邮箱、消息队列、信号量管理以及时间延时等，实时内核使得CPU的利用更有效。
3.2 μC/OS-II在ARM上的移植及配置
μC/OS-II的源代码除了那些与硬件关系紧密的软件模块需用汇编语言编写外，绝大部分代码都采用C语言编写，所以μC/OS-II的可移植性强。在ARM上移植μC/OS-II主要编写3个源文件，即OS_CPU.H、OS_CPU.C、OS_CPU_A.S.在OS_CPU.H
中完成所需的基本配置和定义（定义数据类型、定义使能和禁止中断宏等）；OS_CPU.C主要移植OS-TaskStkInit（）、OSTaskCreateHook（）、OSTask差模电感器DelHook（）、OSTaskSwHook（）、OSTaskStatHook（）、OSTimeTickHo-ok（）等6个函数；OS_CPU_A.S主要完成OSStartHighRdy（）、OSCtxSw（）、OSIntCtxSw（）、OSTickISR（功率电感器）等4个汇编函数的移植。
3.3 系统任务及分析
对一个具体的嵌入式应用系统"任务划分"是实时操作系统应用软件的关键，任务划分是否合理将直接影响软件设计质量。本系统主要有8个任务，即车速脉冲测量任务、CAN总线任务、水温采样任务、油量塑封电感采样任务、开关量处理任务、里程记录及
LCD显示任务、步进电机驱动任务、WDT任务。任务间通过消息队列和信号量进行通信和共享数据。系统主控程序如下：
主程序在完成初始化（硬件初始化ARMtarge-tInit（）、μC/OS-II初始化OSInit（）、建立消息队列等）工作后依次创建各任务，然后调用OSStart（）启动操作系统，启动时钟ARMTargetStart（）。在μC/OS-II中，各任务都是并发的，但优先级不同，拥有各自的任务堆栈，不同任务间通过消息队列和信号量进行通信和共享数据。任务采用无限循环结构，各任务通过延时或者等待信号量和消息队列来放弃CPU的使用权，这样在时钟脉冲到来时产生中断切换任务，系统转而运行准备就绪的高优先级任务，当延时或信号量和消息队列到来时，任务再次运行。系统采用TimerO定时中断作为系统时钟脉冲控制器，并在需要的任务中建立信号量。系统任务如下：
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