基于CAN總線及藍(lán)牙技術(shù)的汽車電子產(chǎn)品的開發(fā)及測試

　　引言

　　在汽車電子系統(tǒng)中，CAN總線通信技術(shù)不僅減少了線束減輕了汽車重量從而提高了效率，更重要的是它實現(xiàn)了汽車電子網(wǎng)絡(luò)的信息共享和數(shù)據(jù)傳輸，利用它可以把某項應(yīng)用按照功能分拆在不同的組件中實現(xiàn)，這樣在實現(xiàn)各個功能子系統(tǒng)時非常靈活，系統(tǒng)中組件的使用更廣泛更充分，單個組件可以在多個功能系統(tǒng)中被應(yīng)用?？梢哉fCAN總線的出現(xiàn)更好地體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)復(fù)用的特點。藍(lán)牙技術(shù)在消費電子領(lǐng)域中的成功運用經(jīng)驗推廣到汽車電子領(lǐng)域后，其開發(fā)與測試遇到了一定的挑戰(zhàn)，筆者結(jié)合為某整車廠商開發(fā)的一款基于CAN總線及藍(lán)牙技術(shù)的車載信息娛樂設(shè)備，介紹基于CAN總線及藍(lán)牙技術(shù)的汽車電子產(chǎn)品開發(fā)及測試中的關(guān)鍵技術(shù)。

　　產(chǎn)品開發(fā)

　　該產(chǎn)品是一個集成USB音頻播放、藍(lán)牙免提、藍(lán)牙音頻流播放等功能于一體的汽車電控單元(以下以USB-BOX來表示)，通過CAN總線與車內(nèi)音響系統(tǒng)組合為一體，實現(xiàn)播放普通U盤內(nèi)音樂文件(MP3、WAV、WMA等)，同時可以通過藍(lán)牙功能實現(xiàn)免提接聽、撥打電話及播放流媒體音樂等[1]。音響系統(tǒng)包括液晶屏、收音機、方向盤和USB-BOX，其中液晶屏用于實現(xiàn)歌曲文件信息、電話相關(guān)信息以及電話本的顯示等功能，收音機實現(xiàn)CD音樂播放及控制等功能，收音機和方向盤上帶有按鍵控制接口，實現(xiàn)對USB-BOX的音樂控制和免提操作，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　在這個CAN網(wǎng)絡(luò)汽車音響系統(tǒng)中，收音機和方向盤CAN節(jié)點提供人機操作接口控制USB-BOX，而USB音樂播放和藍(lán)牙免提功能相關(guān)的液晶屏顯示頁面則由USB-BOX來控制。USB-BOX的程序設(shè)計采用基于有限狀態(tài)自動機的軟件架構(gòu)，將整個控制流按照功能分解為若干并發(fā)的子狀態(tài)機，每個狀態(tài)機被實現(xiàn)為一個任務(wù)，在子狀態(tài)機中將該功能實現(xiàn)的過程節(jié)點做為子狀態(tài)，以過程的推進作為狀態(tài)機的跳轉(zhuǎn)，這樣使得整個系統(tǒng)構(gòu)架清晰，簡化了實現(xiàn)，便于系統(tǒng)調(diào)試和后續(xù)功能擴展[2]。

　　在狀態(tài)機的實現(xiàn)中，關(guān)鍵跳轉(zhuǎn)條件是CAN幀和藍(lán)牙信號，CAN幀方面主要是標(biāo)識符的管理，標(biāo)識符是指當(dāng)前液晶屏應(yīng)該顯示什么樣的頁面，提供什么樣的顯示信息和導(dǎo)航選擇，在該頁面下收音機和方向盤按鍵操作對應(yīng)哪些控制命令，可以實現(xiàn)哪些選擇性的操作(選擇、退出、向上向下導(dǎo)航、向前向后導(dǎo)航)[3]，由USB-BOX和收音機共同管理。而藍(lán)牙信號涉及到不同手機在同一功能上的不同差異，信息組合不完整，次序不固定，這就會帶來一定的兼容性問題[5]。下面以電管理為例描述一下狀態(tài)機的設(shè)計。

　　首先根據(jù)整個來電管理的過程設(shè)計Ready、IncomingCallEstablish、ActiveCall三個狀態(tài)，USB-BOX默認(rèn)起始狀態(tài)為Ready，當(dāng)手機來電時，手機把藍(lán)牙信號CALL_SETUP_IND(呼叫過程提示)、RING_IND(來電響鈴提示)和CALLER_ID_IND(來電號碼)等來電信息傳給USB-BOX，USB-BOX進入IncomingCallEstablish狀態(tài)，通過CAN幀將響鈴提示信息發(fā)送給管理功放音響的收音機，把來電號碼發(fā)送給液晶屏，這時收音機播放鈴聲，同時液晶屏上彈出顯示頁面，包括該電話號碼，并提供是否接聽的兩個可導(dǎo)航選項，這個頁面的標(biāo)識符便是來電管理標(biāo)識符。這時可以利用收音機上的導(dǎo)航按鍵選擇是否接聽，在導(dǎo)航到接聽按鍵上按下選擇鍵時，收音機會把接聽來電命令發(fā)送給USB-BOX，USB-BOX通過藍(lán)牙信號把接聽來電命令發(fā)給手機，手機接聽來電，通話建立后手機把藍(lán)牙信號CALL_IND=1(呼叫建立)發(fā)送給USB-BOX，USB-BOX進入ActiveCall狀態(tài)，在該狀態(tài)下，在收音機上按下選擇鍵時，USB-BOX接收到該按鍵操作命令，發(fā)送CAN幀給液晶屏，彈出一個可導(dǎo)航頁面，包括掛斷、保持選項，選擇掛斷，收音機把掛斷命令通過CAN幀發(fā)送給USB-BOX，USB-BOX通過藍(lán)牙信號發(fā)送給手機掛斷電話，掛斷后手機把藍(lán)牙信號CALL_IND=0(通話結(jié)束)發(fā)送給USB-BOX，USB-BOX進入Ready狀態(tài)，同時通過CAN幀把通話結(jié)束發(fā)送給液晶屏和收音機。