基于ARM的汽車“黑匣子”設(shè)計

系統(tǒng)通過TMS470R1A256 對外部模擬信號輸入、數(shù)字信號輸入以及開關(guān)量輸入三種信號分別進行采集。需要保存的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后存儲于內(nèi)部大容量存儲器中，實時數(shù)據(jù)（如實時車速、實時時問） 及報警信號等可通過顯示面板輸出顯示。GPS模塊對經(jīng)緯度，速度進行測量，通過GPRS 實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和實時跟蹤。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

3. 1 TMS470R1A256.

TMS470R1A256 是TI TMS470R1 x 通用16/32 位精簡指令（ RISC） 微控制器的系列產(chǎn)品。

TMS470R1A256 主要包含以下資源： 256 KBFlash、12 KB SRAM、零管腳鎖相環(huán)（ZPLL） 時鐘模塊、模擬看門狗（AWD） 定時器、實時中斷（RTI） 、串行外圍接口（ SPI） 、串行通信接口（ SCIx） 、標(biāo)準(zhǔn)CAN 控制器（ SCC） 、二類串行接口（C2Sib） 、外部時鐘分頻器（ ECP） ,10 位多緩沖ADC（MibADC） 、16 輸入通道、高端定時器（ HET） ,多達(dá)49 個I/ O口和一個只輸入口。

TMS470R1A256 的Flash 存儲器是非易失性的、電可擦除的，可編程的存儲器，并具有32 位寬的數(shù)據(jù)總線接口。Flash 操作以系統(tǒng)時鐘頻率進行， 可達(dá)24MHz.在管道模式下， 頻率可達(dá)48 MHz.

SCI 是全雙工的、串行I/ O 接口，實現(xiàn)了CPU與采用標(biāo)準(zhǔn)不歸零制（NRZ） 格式的外圍設(shè)備間的異步通訊。SCC 利用串行的、多主機通信協(xié)議實現(xiàn)了高效的分布式實時控制和高達(dá)1Mbit/ s 的穩(wěn)定通訊。SCC 是高噪聲和惡劣環(huán)境中，要求可靠串行通信和多道通訊應(yīng)用的理想選擇。C2Sib 使TMS470R1A256 可以在遵循SAEJ I850 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的二類網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送與接收信息。

3. 2 TMS470R1A256 與MC33993 之間的通信

美國MO TOROLA 公司推出的可編程多路開關(guān)檢測接口集成電路MC33993 可檢測多達(dá)22 路的開關(guān)量輸入信號，并可將檢測到的多路開關(guān)狀態(tài)（三態(tài)） 信號通過該芯片的SPI 口傳送給MCU .此外，該器件還具有22 路模擬多路開關(guān)功能，可用以讀取多路模擬輸入信號。該模擬輸入信號經(jīng)緩沖器可由模擬多路開關(guān)輸出以供MCU 讀取。并且MC33993 可使得包括MCU 在內(nèi)的整個系統(tǒng)能在一個較低的靜態(tài)電流下工作這對遠(yuǎn)程監(jiān)控之類的系統(tǒng)非常重要，因為對它們而言，電流損耗是重要的設(shè)計考慮。因此，本設(shè)計選用MC33993 作為多路開關(guān)檢測接口電路。

系統(tǒng)中MC33993 采用SPI 與MCU 實現(xiàn)硬件連接，如圖2 所示：當(dāng)外部有開關(guān)量輸入，狀態(tài)發(fā)生改變時， MC33993 會發(fā)出中斷信號IN T 給TMS470R1A256 , TMS470R1A256 響應(yīng)中斷讀取開關(guān)量輸入狀態(tài)，從而提高MCU 的工作效率。

圖2　MC33993 與TMS470R1A256 的硬件連接。