防碰撞無線通信汽車黑匣子的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
本系統(tǒng)的主機(jī)部分包括：信號輸入、數(shù)據(jù)保存和處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)通信、復(fù)位電路和掉電保護(hù)電路等部分。
實(shí)時時鐘電路，在發(fā)生超速、疲勞駕駛等違章情況時，LPC2214可直接從實(shí)時時鐘電路中讀取實(shí)時時間進(jìn)行處理和保存。
系統(tǒng)具備USB接口，當(dāng)用戶插入U(xiǎn)SB磁盤時，可利用主控USB功能，將存儲器中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入磁盤中。上位機(jī)軟件可利用此USB磁盤采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和車輛、人員管理。
復(fù)位電路不僅能夠復(fù)位系統(tǒng)，同時可以處理無線通信中一些干擾信號使無線模塊通信阻塞造成的死機(jī)，同時LPC2214中的電源監(jiān)控芯片可提高系統(tǒng)的可靠性，從而保證LPC2214對電源、時鐘源等諸多方面提出的較高要求。
2．1 CPU模塊
系統(tǒng)中的CPU模塊是采用Philips公司推出的基于一個支持實(shí)時仿真和跟蹤的32位ARM7TDMISTM CPU的高速處理器LPC2214。LPC2214帶有256 KB嵌入的高速FLASH存儲器。128位寬度的存儲器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在最大時鐘速率下運(yùn)行。對代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用16位Thumb模式將代碼規(guī)模降低超過30％，而性能的損失卻很小。LPC2214采用144腳封裝，可使用的GPIO高達(dá)76(使用了外部存儲器)～112個(單片應(yīng)用)。由于內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口，使它們非常適合于通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、嵌入式軟Modern以及其他各種類型的應(yīng)用。
2．2 數(shù)據(jù)量采集
本文的模擬量采集是直接利用LPC2214內(nèi)現(xiàn)有的逐次逼近式的10 b A／D轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)8路快速模擬信號的采集。該轉(zhuǎn)換器的測量范圍為0～3 V，最快轉(zhuǎn)換速度可達(dá)2．44μs／次，編程簡單，還可選擇需要的功能來提高轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度。
本文的開關(guān)量采集時采用8路開關(guān)量的采集，外部開關(guān)信號經(jīng)過光電隔離TLP421后，從LPC2214的8根I／O口引入系統(tǒng)，編程實(shí)現(xiàn)采用中斷方式或查詢方式對這8路開關(guān)信號進(jìn)行采集。
2．3 數(shù)據(jù)存儲模塊
本文系統(tǒng)以LPC2214為核心，對外部模擬量輸入、數(shù)字量輸入以及開關(guān)量輸入3種信號分別進(jìn)行采集。需要保存的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后存儲于內(nèi)部大容量存儲器中，實(shí)時數(shù)據(jù)(如實(shí)時車速、駕駛員信息、實(shí)時時間)及報(bào)警信號等可通過顯示面板輸出顯示。
本文系統(tǒng)中含有兩種存儲器：FLASH存儲器SST39VF160和E2PROM存儲器FM24CL64。示意圖如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/196776.htm
SST39VF160是一個1M×16的CMOS并行多功能FLASH存儲器，具有快速擦除扇區(qū)和軟、硬件寫保護(hù)等功能。因?yàn)樵撔酒綦姅?shù)據(jù)保存時間超過100年，所以非常適用于大容量數(shù)據(jù)存儲的場合，尤其是需要程序或數(shù)據(jù)存儲器可方便且低成本地更新?lián)Q代。
FM24CL64是一個基于I2C總線、具有8 KB存儲空間的串行CMOS的E2PROM存儲器，有一個專門的寫保護(hù)功能。該芯片占據(jù)LPC2214的I／O資源少、編程簡單、數(shù)據(jù)存儲時間亦可達(dá)100年，故常用于存儲一些系統(tǒng)、配置參數(shù)，在儀器儀表中的應(yīng)用十分廣泛。
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