论文部分内容阅读
当今世界,由于电子技术的飞速发展,使得汽车的电子化程度越来越高,尤其是嵌入式技术的发展,汽车上的电子模块和车载设备不断增加,汽车电子化的可靠性和智能性得到迅速发展。在汽车系统中,汽车仪表是人和汽车交互的界面,为驾驶者提供所需的汽车运行参数、故障、里程等信息,是每辆汽车必不可少的部分。然而,传统的机电模拟仪表已经不能满足精度稳定性以及大量复杂信息显示的要求,未来汽车仪表将成为多功能信息显示的中心,车载综合信息系统及数字化、智能化的车载仪表必将是汽车仪表发展的趋势和主要方向。本课题结合传统仪表和数字仪表的优点,提出并成功设计了一款基于实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的全数字汽车虚拟仪表。本课题选用处理速度更快、性能更高、功能更丰富的富士通的系统LSI芯片MB86R01作为汽车虚拟仪表的控制核心,因为该芯片是基于ARM926EJ-STM为内核16/32位RISC嵌入式微处理器,集成了图像显示控制器GDC、车载通信功能和各种媒体接口等,可以处理来自导航的器件或数字仪表板的数据和汽车网络的信息,目的是提高驾驶环境的舒适性,同时能够实现高质量的图像和视频显示。为了简化车内电子设备的通信线路,节省大量线束并提高安全性和可靠性,本设计加入了CAN总线通讯,将汽车仪表作为汽车CAN总线上的一个节点,通过CAN控制器和接收器来采集电动车车速、电机转速、蓄电池电量、电流等车载信息,由MB86R01微处理器分析处理后送到LCD液晶显示屏上显示。另外,本课题选用GHC V2.0软件来建立所需的图形库,并生成富士通指定的GDC应用程序源代码供MB86R01微处理器调用。这样简化了汽车虚拟仪表图形库的建立,同时用户可以设计更为先进的人机界面,丰富了仪表的信息。本课题的主要工作包括：系统硬件电路的设计,主要的模块有MB86R01核心电路模块、电源模块、CAN总线数据采集模块、One NAND Flash模块、视频显示模块；在软件上,完成实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在MB86R01上的移植,CAN总线通讯和倒车影像的实时显示。本课题所设计的电动汽车数字化虚拟仪表,实现了全数字化虚拟显示和CAN总线通讯,完成了多任务操作和倒车影像的实时显示功能,使得仪表不仅响应实时性增强,同时提高了仪表的处理和控制能力,加快了软件开发的进度,节约了成本,提高了汽车驾驶的安全性。