基于WinCE的智能車載儀表設計
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在眾多接口中，CAN總線通信單元是在整車通信過程中的關(guān)鍵部分。在汽車的各個重要部件中，配置相應的CAN控制單元，由雙絞線將各個CAN總線控制單元連接起來。汽車的各個部件將該部件的當前狀態(tài)信息由CAN控制單元發(fā)送出去，經(jīng)雙絞線發(fā)送到智能車載儀表的CAN單元當中，經(jīng)過系統(tǒng)的CAN接口將數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)中。車載儀表系統(tǒng)得到數(shù)據(jù)后，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得到汽車部件的當前狀態(tài)信息。
CAN總線接口電路如圖2所示。采用Microchip公司的CAN總線控制器MCP2515。MCP2515完全支持CAN 2.OA／B技術(shù)規(guī)范，速度達到1Mbps；SPI的接口標準使得它與S3C2440的連接更加簡單；能發(fā)送和接收標準和擴展數(shù)據(jù)幀以及遠程幀；自帶2個驗收屏蔽寄存器和6個驗收濾波寄存器，可以過濾掉不想要的報文，減少了微處理器的開銷。CAN總線收發(fā)器采用TJA1050，該器件提供了CAN控制器與物理總線之間的接口以及對CAN總線的差動發(fā)送和接收功能。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/197467.htm
為了增強CAN總線節(jié)點的抗干擾能力，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在CAN控制器與CAN收發(fā)器之間加入了光耦隔離器6N137，而不是使TXCAN和RX-CAN端直接與收發(fā)器相連，這樣就實現(xiàn)了總線上各CAN節(jié)點之間的電氣隔離。同時，這也解決了MCP2515與TJA1050之間電平兼容的問題，還可以抑制CAN網(wǎng)絡中的尖峰脈沖及噪聲干擾。光耦部分電路所采用的兩個電源必須完全隔離，否則也就失去了意義。電源的隔離可以采用小功率的電源隔離模塊或者多帶5 V隔離輸出的開關(guān)電源模塊實現(xiàn)。這些部分雖然增加了接口電路的復雜性，但是卻提高了節(jié)點的穩(wěn)定性和安全性。
在CAN接口處，CAN通信線上的2個60Ω電阻(總計120 Ω)，起到增大負載、減少回波反射作用，是一種阻抗匹配的補救措施。2個60 Ω的中間部分與地端之間連接一個電容以抗干擾。
3 軟件設計
軟件的整體環(huán)境為winCE編程環(huán)境。針對本車載智能儀表硬件系統(tǒng)定制相應的WinCE操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對硬件的驅(qū)動。再編寫應用程序，通過對應用程序的具體操作實現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的操作，即實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。其中非常關(guān)鍵的是編寫CAN控制器的驅(qū)動。CAN驅(qū)動實現(xiàn)應用軟件對CAN控制單元的操作，以及讀取CAN控制單元中的數(shù)據(jù)代碼。
3．1 系統(tǒng)開發(fā)和移植
嵌入式系統(tǒng)開發(fā)就是系統(tǒng)驅(qū)動層的設計，其中最主要就是BSP的開發(fā)和調(diào)試。所以智能車載儀表底層驅(qū)動的開發(fā)就顯得尤為重要。
由于使用的是WinCE操作系統(tǒng)，所以使用Platform Builder定制WinCE操作系統(tǒng)鏡像。在Platform Builder中，可以添加系統(tǒng)部分硬件(如液晶屏、RAM)的驅(qū)動，這些驅(qū)動已經(jīng)由微軟公司編寫好。然后啟動Bootloader，把鏡像文件下載到Flash存儲器中，并配置操作系統(tǒng)啟動文件boot．ini。
3．2 CAN總線驅(qū)動開發(fā)
由于CAN是外部設備，所以需要將CAN的驅(qū)動以流接口驅(qū)動方式編寫。流接口驅(qū)動函數(shù)被設計來與通常的文件系統(tǒng)API(如 Activate Dev-iee、ReadFile、WriteFile和IOControl等)緊密匹配，即流接口驅(qū)動在應用程序中表現(xiàn)為一個系統(tǒng)文件，應用程序通過對系統(tǒng)文件的特殊文件進行操作從而完成對設備的操作。編寫流接口文件主要用到流接口函數(shù)，也就是流接口驅(qū)動的入口點，如XXX_Init、XXX_Read和XXX_Open等。這些流接口文件與相應的API函數(shù)對應，使應用程序由相應的函數(shù)可以訪問到外部設備。
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