ARM嵌入式汽車節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計

圖5 RS-232C與處理器的通信接口電路　　

系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　在本系統(tǒng)中，主程序是整個程序的核心，擔負著系統(tǒng)的運行、控制的主要任務(wù)，需要對其控制流程進行仔細考慮，以完成所需的控制要求。

　　在程序開始時，首先對系統(tǒng)進行初步的初始化。之后，采集各種數(shù)據(jù)并判斷數(shù)據(jù)是否正常，如果正常，則顯示數(shù)據(jù)并等待中斷，根據(jù)中斷轉(zhuǎn)向相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序。如果數(shù)據(jù)不正常，則通過報警來提示用戶檢查數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)正常才執(zhí)行其他程序。如果一切正常，且沒有剎車和啟動等控制，則可以與其他設(shè)備進行通信等操作。具體的流程見圖6所示?！　?

圖6 系統(tǒng)總程序流程圖

　　系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計

　　要達到良好的系統(tǒng)控制效果需要在系統(tǒng)設(shè)計中非常注意它的抗干擾性和可靠性。本系統(tǒng)由于采用高速ARM作為核心處理器，它的高頻信號不僅容易受到干擾，而且也會成為系統(tǒng)的干擾源，因此有必要對整個系統(tǒng)，特別是ARM部分的抗干擾及保護做更多的處理。

　　硬件部分，控制系統(tǒng)的電源及功率驅(qū)動部分抗干擾措施主要就是從防和抗兩方面入手。其總原則是：抑制或消除干擾源;切斷干擾對系統(tǒng)的耦合通道;降低系統(tǒng)對干擾信號的敏感性?？垢蓴_設(shè)計的具體措施包括：隔離、接地、屏蔽、濾波等常用方法。

　　軟件部分，本系統(tǒng)的軟件主要采用了以下幾種軟件抗干擾設(shè)計：

　　軟件陷阱法

　　測試系統(tǒng)在遇到外界干擾時，往往會導(dǎo)致運行程序進入程序存儲器的空白區(qū)(即無指令區(qū))，這種現(xiàn)象叫做程序"跑飛"。于是在各子程序之間、各功能模塊之間和所有空白處，都寫上連續(xù)3個空操作指令(nop)，后接一無條件轉(zhuǎn)移指令，一旦程序跑飛到這些區(qū)域，就會自動返回執(zhí)行正常程序。

　　程序的冗余設(shè)計

　　在程序存儲器的空白區(qū)域，寫入一些重要的數(shù)據(jù)表和程序作為備份，以便系統(tǒng)程序被破壞時仍有備份參數(shù)和程序維持系統(tǒng)正常工作。由于TMS320LF2407A的數(shù)據(jù)存儲以數(shù)據(jù)頁為基準，如果對不同數(shù)據(jù)頁的數(shù)據(jù)進行操作而不指定相應(yīng)的數(shù)據(jù)頁，會導(dǎo)致程序跑飛。因此需要對程序未使用滿的數(shù)據(jù)頁進行填充，防止數(shù)據(jù)頁混亂導(dǎo)致的系統(tǒng)誤操作。

　　加裝了能量回收再利用裝置后，當汽車在加速或重新起動初期，可以利用存儲的高壓氣體驅(qū)動汽車，不需要燃料，可以較少汽車尾氣對環(huán)境的污染。因此，該裝置不僅可以節(jié)約能源，而且有利于環(huán)保。