基于嵌入式Linux的機(jī)車(chē)故障診斷系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)

3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　系統(tǒng)以主測(cè)試設(shè)備為核心，采集、收集多個(gè)測(cè)試傳感器采集的信息，并將測(cè)試數(shù)據(jù)收集保存，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地傳遞到系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行分析和處理。本設(shè)計(jì)采用的Linux內(nèi)核是在ARM-Linux的基礎(chǔ)上，編寫(xiě)了OLED顯示模塊、USB設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。軟件設(shè)計(jì)主要包括ARM-Linux在微處理器S3C2410上的移植，相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)任務(wù)級(jí)設(shè)計(jì)等。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)采用PC工作站和主測(cè)試設(shè)備的嵌入式主板構(gòu)成的交叉編譯環(huán)境，本系統(tǒng)使用Linux2.6的內(nèi)核，內(nèi)核的編譯通過(guò)Makefile文件的指示進(jìn)行，通過(guò)修改Makefile來(lái)組織內(nèi)核各模塊，并記錄模塊間的相互聯(lián)系和依賴(lài)關(guān)系,修改config、setup等相關(guān)配置文件完成內(nèi)核的編譯，生成zlmage、vmLinux、System.map、config等文件。雙口通信的程序如圖3所示。

3.2 網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)
　　嵌入式無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備可以用于有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法延伸或難以安裝、又可靈活移動(dòng)和臨時(shí)性使用等要求的場(chǎng)合。在本系統(tǒng)中主要采用Linux下的Socket通信方式，使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，采用面向有連接Stream套接字。
　　主測(cè)試設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，接收來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程指令，并且為了方便遠(yuǎn)程測(cè)量和控制，每個(gè)主測(cè)試設(shè)備被分配固定的IP地址和端口，遠(yuǎn)程測(cè)試站可進(jìn)行有選擇性的查詢式測(cè)量，每個(gè)主測(cè)試設(shè)備在通信開(kāi)始前使用socket( )建立一個(gè)通信端點(diǎn)，再使用bind( )函數(shù)把一個(gè)地址綁定到這個(gè)端點(diǎn)上，然后使用listen( )函數(shù)偵聽(tīng)是否有來(lái)自遠(yuǎn)程的連接請(qǐng)求，如果有，則使用accept( )處理，并按照指令執(zhí)行測(cè)量任務(wù)或傳送測(cè)量數(shù)據(jù)。如圖4所示。　

　　　雖然現(xiàn)場(chǎng)顯示和無(wú)線傳輸2種方式已經(jīng)提供了大量的數(shù)據(jù)和信息。但是都受到了地域和空間的限制。因此，為了滿足相對(duì)惡劣的地理環(huán)境和移動(dòng)設(shè)備的采集需求，系統(tǒng)后期可通過(guò)加入GSM短消息傳送數(shù)據(jù)的無(wú)線方式。GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展完善，現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟，盲區(qū)少、信號(hào)穩(wěn)定、自動(dòng)漫游，并且通信距離不受周?chē)h(huán)境影響。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)了一種基于嵌入式系統(tǒng)的機(jī)車(chē)狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)車(chē)上信號(hào)量的采集和信號(hào)的存儲(chǔ)、大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、穩(wěn)定可靠的CAN總線通訊和遠(yuǎn)程無(wú)線通信，各個(gè)模塊在Linux實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的調(diào)度下協(xié)調(diào)工作，車(chē)載顯示和語(yǔ)音報(bào)警效果良好，并能夠在機(jī)車(chē)出現(xiàn)故障時(shí)提醒司機(jī)故障出現(xiàn)的位置和解決故障的方法。該系統(tǒng)通過(guò)在嵌入式Linux環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)通信測(cè)試實(shí)驗(yàn)，證實(shí)具有較好的響應(yīng)能力和數(shù)據(jù)吞吐能力，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)在非接觸式測(cè)量領(lǐng)域有一定的應(yīng)用價(jià)值和指導(dǎo)意義，經(jīng)在機(jī)車(chē)檢測(cè)方面的多次聯(lián)機(jī)調(diào)試，系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠，在工業(yè)控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。