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1、第19卷第3期广西工学院学报Vol19No32008年9月JOURNALOFGUANGXIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSep2008文章编号10046410(2008)03001004基于C/OS-的汽车行驶记录仪软件平台设计12付瑞斌,吴彤峰(1.广西大学机械工程学院,南宁530004;2.广西工学院汽车工程系,广西柳州545006)摘要:汽车行驶记录仪国家标准规定:记录仪必须具备自检、实时数据记录、身份识别、显示、打
2、印、通信等功能。嵌入式硬件平台上移植了实时操作系统C/OS-,在该操作系统下,对记录仪各个任务的划分、多任务的调度及任务间的通信进行了设计。通过测试移植代码,证明系统稳定、可靠。关键词:汽车行驶记录仪;C/OS-;移植中图分类号:TP3681文献标识码:A0概述我国的经济、社会正处于一个前所未有的高速发展阶段,汽车的保有量和驾驶人数也在急剧增加。与此同时道路安全问题却日益严重,我国已经进入了道路交通事故高发期。怎样有效地预防并记录交通事故被[1]日益地重视起来。随着记录仪在欧美、日本等一些
3、国家的成功应用,我国记录仪的安装使用也在步入正规,2003年9月1日国家标准GB/T190562003汽车行驶记录仪开始实施。随着电子技术和通信技术的发展,当今汽车上的电器元件不断增多,需要显示和采集的信号量日趋增大、系统响应速度要求也不断提高。另外,记录仪正在朝着智能化方向发展,所要处理的信号和管理的任务也越来越多。为了满足上述要求同时提高系统的稳定性和缩短开发周期,本设计采用移植C/OS-实时操作系统到ARM处理芯片LPC2294的方案。LPC2294是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7T
4、DMISCPU的微控制器,由于该处理器有成本低、功能强大等特点,已被广泛地应用于工业控制、医[2]疗设备、访问控制、通信网关等领域。实时操作系统(RTOS)有占有空间少、执行效率高、方便进行个性化定制和软件要求固化存储等特点,是嵌入式产品的首选。C/OS-是一种免费公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统,其版本V252已经通过了美国航空航天管理局(FAA)的安全认证,稳定性[3]非常可靠。1记录仪的功能及硬件组成我国汽车行驶记录仪按国家标准要求记录仪必须[4]具有以下功能:(1)自检
5、功能;(2)实时时间、日期及驾驶时间的采集、记录、存储功能;(3)车辆行驶速度和里程的测量、记录、存储功能;(4)驾驶员身份记录功能;(5)操作及数据显示功能;(6)数据打印输出功能;(7)数据通信功能。图1功能框图收稿日期:2008-05-06基金项目:区桂科攻(0235008-1)项目资助。作者简介:付瑞斌(1982-),男,内蒙古土默特左旗人,广西大学机械工程学院硕士研究生。第3期付瑞斌等:基于C/OS的汽车行驶记录仪软件平台设计11本设计按照上述要求进行设计,功能组成框
6、图如图1.本系统以LPC2294处理器为核心,对来自CAN总线的信号进行采集、处理,然后保存于FLASH中。平均速度连续驾驶时间等部分实时数据通过显示部分显示,如果发生疲劳驾驶、超速行驶等非法操作等,报警部分鸣响。实时时钟(RTC)由LPC2294提供,当发生超速、疲劳驾驶及记录某段时间平均速度时,为处理器提供实时时间。掉电保护部分为数据的保存提供了一种安全机制。汽车的运行工况比较复杂,当车载电源由于各种因素不能为系统正常供电时,掉电保护电路可以让处理器及时地保存当前数据,以免造成数据丢失。键盘输入部分可以实现系
7、统人机交互,根据按键输入的不同,实现打印、传输、系统设置等功能。RS232、USB通信口是根据国家标准要求设计,以实现打印、数据通信等功能。2C/OS-的移植[5]要保证C/OS-移植到微处理器后能正确运行,处理器需具备如下特性:1)处理器的C编译器支持可重入代码;2)处理器支持中断,并且能产生定时器中断,通常在10Hz~100Hz;3)在程序中用C语言可以打开和关闭中断;4)处理器要具有一定量数据的硬件堆栈;5)处理器要有将堆栈指针和其他CPU寄存器存储和读出堆栈(或者内存)的指令。基于ARM7TDM
8、IS内核的LPC2294完全具备该条件。C/OS-有90%的代码是用C语言写的,可以直接移植到有C语言编译器的处理器上,但是移植工作主要都集中在多任务切换的实现上,因为这部分代码用来保存和恢复CPU现场(即写/读相关寄存器),不能用C语言,只能使用汇编语言完成。将C/OS-移植到LPC2294处理器上,需要做如下相应的修[2][6]改
