ARM嵌入式汽車節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
圖5 RS-232C與處理器的通信接口電路
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
在本系統(tǒng)中,主程序是整個(gè)程序的核心,擔(dān)負(fù)著系統(tǒng)的運(yùn)行、控制的主要任務(wù),需要對(duì)其控制流程進(jìn)行仔細(xì)考慮,以完成所需的控制要求。
在程序開(kāi)始時(shí),首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(guò)報(bào)警來(lái)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(méi)有剎車和啟動(dòng)等控制,則可以與其他設(shè)備進(jìn)行通信等操作。具體的流程見(jiàn)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(jì)
要達(dá)到良好的系統(tǒng)控制效果需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(hào)不僅容易受到干擾,而且也會(huì)成為系統(tǒng)的干擾源,因此有必要對(duì)整個(gè)系統(tǒng),特別是ARM部分的抗干擾及保護(hù)做更多的處理。
硬件部分,控制系統(tǒng)的電源及功率驅(qū)動(dòng)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(duì)系統(tǒng)的耦合通道;降低系統(tǒng)對(duì)干擾信號(hào)的敏感性??垢蓴_設(shè)計(jì)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(jì):
軟件陷阱法
測(cè)試系統(tǒng)在遇到外界干擾時(shí),往往會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行程序進(jìn)入程序存儲(chǔ)器的空白區(qū)(即無(wú)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(gè)空操作指令(nop),后接一無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令,一旦程序跑飛到這些區(qū)域,就會(huì)自動(dòng)返回執(zhí)行正常程序。
程序的冗余設(shè)計(jì)
在程序存儲(chǔ)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(shí)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(chǔ)以數(shù)據(jù)頁(yè)為基準(zhǔn),如果對(duì)不同數(shù)據(jù)頁(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作而不指定相應(yīng)的數(shù)據(jù)頁(yè),會(huì)導(dǎo)致程序跑飛。因此需要對(duì)程序未使用滿的數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行填充,防止數(shù)據(jù)頁(yè)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(dāng)汽車在加速或重新起動(dòng)初期,可以利用存儲(chǔ)的高壓氣體驅(qū)動(dòng)汽車,不需要燃料,可以較少汽車尾氣對(duì)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。
評(píng)論