基于ARM的汽車安全氣囊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用CortexM3內(nèi)核處理器簡(jiǎn)化了軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。

　　針對(duì)LM3S1138等一系列的微控制器，TI官方免費(fèi)提供了基于C語(yǔ)言（符合ANSIC標(biāo)準(zhǔn)）。的驅(qū)動(dòng)庫(kù)，它包含了眾多固件函數(shù)庫(kù)，對(duì)每一個(gè)外設(shè)都有相應(yīng)例程，可以很方便地根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行修改和移植。因此在軟件編程時(shí)，無(wú)需匯編程序的軟件管理，完全可以用驅(qū)動(dòng)庫(kù)C語(yǔ)言函數(shù)進(jìn)行編程開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，利用驅(qū)動(dòng)庫(kù)的例程進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，不僅程序編寫(xiě)方便，而且代碼簡(jiǎn)潔且可讀性強(qiáng)。對(duì)編寫(xiě)大型程序而言，采用驅(qū)動(dòng)庫(kù)能增強(qiáng)可靠性和安全性，同時(shí)降低維護(hù)成本。故本系統(tǒng)軟件程序利用TI公司提供的驅(qū)動(dòng)庫(kù)例程進(jìn)行模塊化程序設(shè)計(jì)，把整個(gè)系統(tǒng)程序分為若干個(gè)小程序或模塊，分別進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)、編程和測(cè)試。最后將各模塊構(gòu)建一個(gè)完整的工程，完成應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。將整個(gè)工程分成了主程序、啟動(dòng)任務(wù)、定時(shí)采樣任務(wù)和串行通信任務(wù)等4大模塊。流程圖如圖4所示。

　　2.3.1 主程序模塊

　　為增加系統(tǒng)的執(zhí)行效率，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)程序運(yùn)行，系統(tǒng)通過(guò)移植，嵌入了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)。程序流程圖中啟動(dòng)任務(wù)模塊為嵌入μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)時(shí)程序常用模式。

　　2.3.2 啟動(dòng)任務(wù)模塊

　　在程序運(yùn)行時(shí)，先執(zhí)行啟動(dòng)任務(wù)，然后根據(jù)按鍵情況，執(zhí)行通訊任務(wù)或定時(shí)采樣任務(wù)。

　　2.3.3 定時(shí)采樣模塊

　　軟件中實(shí)現(xiàn)每1s采樣一次加速度并做A/D轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)在Flash中。若發(fā)生了撞車事故并符合算法的點(diǎn)火條件，記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)存放地址，適時(shí)發(fā)出點(diǎn)火指令，啟爆氣囊，同時(shí)，再采樣90個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。在分析現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，碰撞前的90個(gè)數(shù)據(jù)和撞車后的90個(gè)數(shù)據(jù)可記錄在LM3S1138內(nèi)置的Flash中，作為黑匣子信息分析事故原因。

　　本系統(tǒng)選用加入垂直量的移動(dòng)窗積分算法。由于篇幅所限，將在后續(xù)文章中論述。

　　2.3.4 串行通訊模塊

　　事故發(fā)生后，PC機(jī)通過(guò)串行口讀出氣囊控制系統(tǒng)黑匣子中的數(shù)據(jù)，作為分析事故之用。開(kāi)發(fā)人員可自行設(shè)置讀取黑匣子水平方向加速度和垂直方向加速度數(shù)據(jù)的密碼。