wx供重浩:创享日记
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文章目录
- 一、绪论
- 二、车载智能终端
- 三、车载智能终端的硬件结构及设计
- 四、车载智能终端的软件结构及设计
- 五、总结和展望
- 附录一 汽车行驶记录仪主板电路图
- 附录二 汽车行驶记录仪信号采集板电路图
一、绪论
随着社会经济的发展, 城市机动车辆的数量不断增加, 城市交通问题如道路拥堵、交通事故、环境污染等问题越来越突出, 交通运输状况急需改善。解决这些问题的常用办法是“增加供给”和“控制需求”, 但这两种方法都有一定的局限性。“增加供给”是指增加交通网, 大量修筑道路基础设施。但由于受城市空间、物力、财力等的限制, 此方法并不能成为首选方案。“控制需求”是指限制机动车辆的数量, 此方法只能从一定程度上缓解城市交通的矛盾, 不能从根本上解决问题, 因为随着生活水平的提高, 城市居民家庭轿车会不断增多, 交通压力会越来越大。利用先进的通信技术、计算机技术对路网进行优化管理是解决问题的最佳途径[1]。
汽车电子化、智能化是现代汽车发展的重要标志之一。人们对未来新一代汽车的要求是环保、节能、安全、轻量化和智能化。汽车电子技术是汽车关键技术之一,目前汽车电子设备占整车成本的20%—30%,而且这个数字还会以每年10%—20%的速度增长。智能化技术在汽车上的高度应用,不仅可以大大提高汽车的综合性能,提高行车安全,减轻驾驶者的负担,而且还可以使驾驶者始终保持与外界的紧密联系[2]。
车载智能终端是汽车电子化、智能化的一个重要应用。车载智能终端是集GPS技术,GPRS技术和汽车行驶记录仪于一体的综合车辆管理系统。监控中心根据GPRS向其发回的汽车全球定位数据,能够在GIS地图上显示受监控车辆的位置。汽车行驶记录仪能够实时检测汽车行驶过程中的各类状态数据和事故疑点数据[3]。国内外的使用情况表明,车载智能终端的合理利用可以在很大程度上缓解交通压力, 提高道路利用率,特别是对于城市公交的合理动态调度有显著的效果,为国家行政管理部门提供了有效的执法工具、为道路运输企业提供了管理工具、为驾驶员提供了其驾驶活动的反馈信息,对保障道路交通安全起到了直接的作用。
1.1 车载智能终端的发展 (详见下载)
1.2 本文的研究内容
本文研究的主要内容是车载智能终端的设计,在学习和借鉴国内外在车载电子领域已有的成熟经验的基础上,利用32位嵌入式处理器S344B0X01和μC/OS-Ⅱ实时操作系统技术,针对汽车行驶记录仪、GPS/GPRS的已有设计的不足提出了新的解决方案,并对方案的可行性进行了分析和论证。
1.3 本文的结构
为了能调理清晰地讲述课题所用到的技术和课题研究内容的进展,特对本文的结构作如下的安排:
第2章 本章先主要从宏观的角度,将系统整体框架作了一个简单的描述,然后,再对汽车行驶记录仪终端、车载卫星定位系统终端分别从概念的角度作了叙述。
第3章 本章主要介绍了车载智能终端的一个重要组成部分“汽车行驶记录仪”的硬件电路的设计。在讲述这部分内容的时候,主要从设计原理和思路以及注意点等方面作了详细的介绍。
第4章 本章主要介绍了汽车行驶记录仪的软件设计。从整体设计流程到各个模块的设计都作了详细的讲述。
第5章 本章主要对车载卫星定位系统的应用和使用注意点作了介绍。
第6章 本章为总结和展望部分。
二、车载智能终端
2.1 系统总体框架及工作流程
车载智能终端是集成汽车行驶记录仪和车载卫星定位系统(GPS)技术以及GPRS技术的智能汽车电子装置。该终端具有车辆行驶状态监测、车辆定位、信息传输、紧急报警、静音监听、车载电话、救援通话等多项功能。
其中,车辆行驶状态监测主要是指汽车行驶记录仪在汽车行驶的过程中,不断对汽车行驶速度、行驶里程、疲劳驾驶时间和各种状态量进行检测和存储,为事故分析及处理提供原始和可靠的资料;车辆定位主要指可将车辆位置信息,包括经度、纬度、方向、速度、时间等,按要求及时传送回监控中心;信息传输主要指用GPRS将车辆定位等信息向监控中心传送以及讲监控中心发回的调度命令回送;紧急报警是指车辆一旦出现紧急情况,可通过脚踏报警按钮向监控中心发送报警信息,比如车辆行驶在高速公路上,当发生交通事故等异常情况时,可以通过这个功能向监控中心求助,这样有利于对事故即时处理,将损失降至最小;车载智能终端主要适合于安装在长途物流运输,城市出租车辆以及公交车辆中。例如在城市出租车辆中大面积安装和使用车载智能终端可以全面提高出租车辆管理水平和管理效益。该系统可以:
- 大大提高出租车的载客率,提高出租车司机的收入。节省客人出行时间。
- 大大提高交通安全。可以切实避免出租车被抢、被盗及司机被害的可能性,切实保障司机的人身安全。
- 大大减少调度管理的花费和提高管理水平,交通现代化管理得以实现。
- 大大方便了用户和提高中国人民的生活品质。
监控中心可以完成系统的运行监测、调度控制、信息管理及外部数据接口。实现对车辆的自动漫游跟踪,显示有关的各种信息,并且可以实时发布文字及图像信息及广告,进行电子地图库的制作与编辑。
图2.1所示为车载智能终端工作示意图。该图所示的汽车中均装了配备有汽车行驶记录仪,车载卫星定位系统的车载智能终端。汽车在行驶的过程中不断与卫星通过信道1进行数据通信,得到准确的定位信息,然后将定位数据及其它相关信息通过图中2、3所示的通信链路发送至监控中心。监控中心根据实际路况和具体工况通过通信链路向汽车回送数据命令。通过这样一个过程,监控中心可以实现对汽车调度。图2.1仅仅描述了城市出租车辆和监控中心的通信过程,高速公路的通信和调度情况与此类似,不再赘述。
2.2 汽车行驶记录仪介绍(详见下载)
2.3 车载卫星定位系统模块介绍(详见下载)
三、车载智能终端的硬件结构及设计
车载智能终端的硬件设计包括,车载卫星定位系统的设计和汽车行驶记录仪的设计。
3.1 车载卫星定位系统
车载卫星定位系统(GPS)是利用卫星提供安全、全天候、24h的无线电导航信息,在交通领域得到广泛应用。1996年美国总统克林顿提出美国全球卫星定位系统的政策,认为GPS将推进交通系统的安全和效率,对国家和国际利益起支持的作用。由联邦交通部和国防部联合成立了一个政府官员参加的委员会,负责监督GPS系统的推进工作。制造商推出俞来俞多的软件和设备,为公共交通企业服务。很多公交企业将GPS技术看作吸引客流和改进服务的有效手段,起到一石二鸟的作用。GPS已经在公共交通先进运行系统和智能化公共交通系统中发挥重要作用。
在长途班车、旅游客车、危险品运输车辆上安装车载GPS卫星定位系统后,通过中心监控系统可以对车辆进行实时监控,对管理部门监督驾驶员超速行车、疲劳驾驶、提高运输生产组织水平等具有积极的辅助管理作用;同时监控中心可对与正处于超速、抛锚等情况的长途营运车实施报警功能,从而降低交通事故的发生率,提高运输安全生产具有积极的意义。在GPRS通信网平台上传输GPS信息,建立GPS/GPRS卫星定位车辆监控调度系统。
其意义如下:
- 通讯以流量计费,节省成本,减少开销
- 可以提高工作效率,创造经济效益
- 加强管理水平,提高服务质量
目前车载GPS系统已被相关管理部门和企业所认识并正在积极推广应用中。
3.1.1 现有车载GPS短信系统分析
现有车载GPS 短信系统通信主要采用GSM 短信方式来实现,如图3.1所示。
装有车载定位系统的汽车在行驶的过程中不断通过GPS信息机获取当前全球卫星定位信息,然后通过GSM网络传送给运营监控中心。
3.1.1.1 现有GPS 短信方案技术特点(详见下载)
3.1.1.2 现有GPS 短信方案优点及缺点(详见下载)
3.1.2 GPRS发展现状及技术分析
GPRS(General Packet Radio Service通用分组无线业务)是在现有GSM网络上发展出来的一种新的分组交换数据应用业务。GPRS是全球移动通信网络技术向第三代移动通信(3G)演进的主流技术和重要里程碑,被称为2.5 代移动通信。与传统的GSM电路拨号交换相比,GPRS在资源利用效率、交换容量和性能上都有一个质的飞跃。GPRS 抛弃了传统的独占电路交换模式,采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,有效地利用了信道资源,带宽最高可达171.2Kb/s[13]。目前中国移动的GPRS覆盖范围在中心城市几乎达到了100%,在边远地区也达到了80%以上,实际应用带宽大约在20-40Kb/s,特别适合像金融交易、远程监测等行业各种中、低速率的突发通信需求,完全取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。
GPRS 采用TCP/IP 协议,非常容易和现有INTERNET 技术及应用平台整合,将使各种IP技术与服务同移动通信技术相结合,为客户提供各种高速高质的移车载动数据通信业务。
3.1.2.1 GPRS数据传输的优点(详见下载)
3.1.2.2 车载定位系统GRPR方案
深入分析现有车载GPS短信系统,我们认为一种组网方便、性价比高、随时在线的、稳定的通信方式,可有效解决车载GPS监控系统在通讯传输中庞大费用等问题,是车载GPS监控系统在运输行业中普遍推广的必要手段。而现在中国移动的GPRS网络正是满足这一需求的新兴通信方式,同时以原有GSM为备份链路,完全可以保证GPS监控系统数据传输的实时性与可靠性,同时在性能和价格方面均有质的飞跃。其组网方式如图3.2所示。
车载GPS系统GPRS方案的主要特点如下所示:
1)通讯费用低:车载GPS监控系统的通信特点是具有突发性,但数据量小,对采用按流量计费的GPRS非常有优势。以一次GPS信息传输为例,采用短消息方式最低费用为0.10 元/条。而采用GPRS 方式,费用降低为1~2 分钱,降低了80%以上,非常具有成本优势。
2)数据传输效率高: GPRS是一种新型移动数据通信业务,给移动用户提供高速无线IP 服务。GPS 设备采集的位置信息经过分析处理后,封装在IP 报文中进行传输,其最大数据传输效率>90%。
3)强有利的安全措施:GPRS网络采用GSM 的多种物理信道加密方式,同时在应用层,还提供中心专线接入、专用APN 等安全措施,可完全满足运输管理系统对安全的扩展性要求。
4)可扩展性强:可根据将来业务的需要在GPRS 上增加新的监控内容,如增加图像传送等等。
5)可选短信备份:在GPRS 不通的情况下,可以通过传统的短信备份方式来保证关键信息的传送。
表5.1所示为GSM方案与GPRS方案比较结果。
3.2 汽车行驶记录仪硬件设计
汽车行驶记录仪作为车载智能终端的一个重要的组成部分,担负着记录和存储汽车行驶过程中的各种状态量、汽车行驶速度、行驶里程和连续驾驶时间等的重任。汽车行驶记录仪可以忠实地记录360小时(15天)的所有行车数据。如果发生交通事故,可以通过汽车行驶记录仪读取行车数据,精确分析事故原因。方便了交警的的事故处理。
汽车行驶记录仪可以设置超速提醒。当车辆行驶速度超出约定速度后,自动发出提示音,提醒驾驶员员减缓速度。交警可以通过U盘、232串口、打印机、无线局域网等现场读取行驶记录仪的数据,确认车辆是否违规操作。车辆回到车队后,车队可采集车辆的行驶数据,在系统软上进行数据分析,对超速、车辆使用时间、驾驶员等内容统计分析,进行有效管理。
汽车行驶记录仪硬件部分由若干个小模块组成,各个模块间相对成独立系统,但同时,各个模块间又存在频繁的数据通信。图3.3所示为记录仪的硬件结构图,而图3.4所示则为各模块间数据通信示意图。
在图3.3中,可以看到,记录仪由中央处理器S3C44B0、串口,报警部分、键盘、数据检测、显示器等部分组成。处理器统一对各个模块进行任务调度和分配,协调完成相应功能。
处理器S3C44B0用于处理各个模块回送过来的数据以及向各个模块发出操作命令。
串口用于上下位机之间的通信,这些通信包括上位机向下位机发送配置数据以及下位机向上位机回送各类信息数据。
报警部分用于对驾驶员违规操作作出提醒,比如,当车速过快时,报警部分会发出“超速行驶”的警告音,汽车连续行驶时间超过4个小时时,会发出“劈来驾驶”的警告音等。
键盘部分用于完成人机交互功能,在汽车行驶记录仪中,有很多操作需要驾驶员的手动命令来完成,例如,汽车启动后,记录仪要求驾驶员选择驾驶序列号,记录仪维护人员在初次安装记录仪时,需要通过键盘来配置一些参数等。
数据检测部分包括汽车行驶速度检测、汽车连续行驶时间检测、汽车行驶里程检测、8路开关量检测,4路门信号量检测等。这些检测到的数据回送至处理器后,处理器将这些数据保存到存储器中。
而显示器则用于显示菜单,汽车行驶速度,实时时间等信息。
为了方便调试,我们将汽车行驶记录仪硬件分为处理器部分、电源部分、数据传输部分、液晶显示部分、信号采集部分。下面分别对各部分电路从设计原理和思路以及注意点等方面作详细的介绍。
3.2.1 汽车行驶记录仪处理器
汽车行驶记录仪能否正常、可靠、稳定工作在很大程度上取决于处理器的性能的好坏。在选择记录仪处理器的方面,我们基于以下几点考虑:
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按照国标要求,汽车行驶记录仪应能够以高于0.2秒的时间分辨率记录并存储车辆停车前20s实时时间对应的车辆行驶速度值及车辆制动状态信号,且记录次数至少为10次;记录仪还应能够以不大于1min的时间间隔持续记录并存储车辆在最近360h内的行驶状态数据。这就要求记录仪中所选用的处理器不但能够有较快的数据处理能力,而且能够应付频繁的任务切换所带来的任务压栈,出栈所带来的额外负荷。
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由于记录仪在工作的过程中,同时需要运行若干个任务,比如,正常工作时,记录仪需要在液晶上显示当前时间,汽车当前行驶速度,汽车当前行驶里程等信息,这就要求在软件设计时能有一个很好的任务切换机制,我们选择了μC /OS-Ⅱ来进行任务管理。用μC /OS-Ⅱ来管理和调度任务很好地解决了上述问题,但同时,也因为频繁的压栈、出栈给处理器带来了额外的负荷。这就要求处理器能够工作在较快的系统频率下。
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另外行车记录仪所处的环境十分恶劣,除天气变化、潮湿、机械振动等干扰因素外,汽车电气设备中有很多导线、线圈和元件,它们有不同的电容和电感,而任何一个具有电感和电容的闭合回路都会形成振荡回路。当汽车上的电气设备工作产生火花时就会产生高频振荡,并以电磁波的形式发射到空气中,其中点火系统产生的电磁波频率高、强度大,影响尤为严重。火花塞的中心电极对其壳体有一定的电容,中心电极本身又有一定的电感,这样,火花塞的电容和电感就形成了一个振荡回路,在火花塞放电时就会产生高频振荡,连接火花塞的导线起着天线的作用,将振荡以电波的形式向空间发射。汽车上类似这样的电路还有很多,像放电机的电刷、喇叭、调节器触点等等,这些电器工作时会产生电磁干扰,而且由于回路中的电容、电感的大小不同,产生的振荡频率也不相同,其频率范围很宽,对其他电器的干扰就很多。因此,抗干扰能力是选择处理器时必须要考虑的一个重要方面。
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由于受汽车空间因素的制约,记录仪的体积不能设计得太大。而降低记录仪体积的一个很好的措施是减小外围设备所占主板的面积。选择一种可以集成诸如UART、RTC等外围设备在芯片内部的处理器,是一个很好的解决方法。
综合以上的因素,我们选择了三星公司生产的ARM7芯片S3C44B0X。以下是该芯片内部资源的一个简介:
1)External memory controller. (FP/EDO/SDRAM Control,Chip Select logic)
2)2-ch UART with handshake(IrDA1.0,16-byte FIFO) / 1-ch SIO
3)5-ch PWM timers & 1-ch internal timer
4)Watch Dog Timer
5)71 general purpose I/O ports / 8-ch external interrupt source
6)Power control: Normal, Slow, Idle, and Stop mode
7)RTC with calendar function
8)On-chip clock generator with PLL[7]
图3.5所示为44B0的内部资源结构图,其中,加阴影的部分表示,汽车行驶记录仪用到的资源。
3.2.2 电源
由于汽车种类不同,各种汽车蓄电池输出的电压从12~32V不等,而汽车行驶记录仪工作时需要5V,3.3V,2.5V的电源,这就需要一个DC-DC电压转换模块,来进行电压转换。经过多方面的比较与论证,我们选择了上海恒功率科技有限公司生产的型号为WRD12S05的电压转换模块,该模块输入电压范围为5V-72V,输出电压为5V,具有瞬变响应快,极底纹波噪声输出,无需外围元件即可工作等特点。
处理器44B0的内核工作在2.5V,内部集成的如中断控制器工作在3.3V,而液晶12232却工作在5V,这就出现了3.3V逻辑系统和5V逻辑系统共存,且不同的电源电压在同一电路板中混用的现象,如图3.6所示。
由该图可以清楚地看到,整个系统分为5V区域,3.3V区域和2.5V区域。其中5V的电压由DC-DC电压转换模块得到,处理器内核工作电压2.5V由5V经过DC-DC电压转换专用芯片LM117-2.5得到,而3.3V则由芯片LM117-3.3得到。
CD4021、光耦和液晶等工作在5V,实时时钟、GPIO、UART、PWM工作在3.3V,在系统工作的时候,需要进行这两个电压不同的逻辑系统通信的过程,比如,GPIO口需要和液晶之间通信完成数据显示,需要从CD4021中采集外部状态量。
用3.3V的电平驱动5V的逻辑系统是没有问题的,不管是CMOS或biCMOS器件,3.3V器件实际能输出3.3V摆幅的电压,这对5V输入的高电平2V是很容易满足的。而反过来,用5V驱动3.3V的逻辑系统时确需十分的小心,因为这会出现电流回流的现象,如图3.7所示。为了避免这种情况出现,经过试验,我们在二者之间加了一个4.7K的电阻来进行电压匹配,这样,压降1.7V就加了4.7K的电阻上了,如图3.8所示。
上述的处理方案我们仅用在了处理器驱动液晶的电路上,而处理器在接受CD4021传过的数据时,我们用了另外一种方法来实现,电路如图3.9所示。
速度传感器和CD4021传过来的信号高电平为5V,而CPU的GPIO口工作在3.3V。我们以速度传感器为例,讲述该电路的工作原理。
速度传感器传来的信号如图3.10 A所示。由该图可以分析:当输入脉冲为低电平时,光耦左边的发光二极管导通,输出低电平,而当脉冲为5V高电平时,发光二极管截止,输出3.3V电压。如图3.10 B所示。
图3.10所示为5V脉冲向3.3V脉冲转换的过程。这种方案的缺点是数据不能双向通信,优点是电路抗干扰能力强,电压稳定,电路可靠,不容易损坏器件。因为记录仪工作时存在频繁的脉冲输入和电压转换,所以我们选择这种方案来处理这部分电路。
3.2.3 信号采集(详见下载)
3.2.4 液晶显示(详见下载)
3…5 数据传输(详见下载)
四、车载智能终端的软件结构及设计
车载智能终端的软件设计主要集中在汽车行驶记录仪的软件设计上面。
在软件设计上,我们为汽车行驶记录仪从上电复位到进入休眠状态,设计了如图4.1所示的若干过程。
记录仪初次安装到汽车上时,会通过上位机给每个司机分配一个驾驶序列号,该序列号与其驾驶证号相对应。我们这样设计的目的是为了简化用插卡方式来识别驾驶员身份带来的麻烦。
给记录仪上电后,记录仪会要求驾驶员选择驾驶序列号,如果驾驶员在超过20分钟的时间还没有选择序列号的话,记录仪会进入汽车是否启动检测程序,若发现汽车已经启动,则记录仪认为该次汽车行驶过程属于匿名驾驶,进入匿名驾驶处理程序,如若发现汽车已经停止,或汽车没有启动,则记录仪自动进入休眠状态。
如果驾驶员选择了驾驶序列号,则记录仪会从数据库中将其驾驶证号查询出来,并在显示器上显示。
下面,记录仪开始进入汽车是否启动检测程序。记录仪如果检测到汽车没有启动,则进入20分钟延时程序,如果在20分钟后,汽车还处于停止状态,则记录仪自动进入休眠状态。如图4.1种虚线部分所示。
如果汽车已经启动,则记录仪开始进入数据采集及处理程序,这里数据处理包括数据的计算和存储等操作。并在显示器上显示当前汽车运行时间和当前汽车行驶速度已经行驶里程。
记录仪在执行这部分操作的同时,还在执行一个程序:汽车是否停止检测程序。如果汽车没有停止,则记录仪继续进行上述操作,但如果汽车停止运行了,则记录仪马上进入20分钟延时程序,在20分钟后,还会进行一次汽车是否启动操作,如果确认汽车停止,则记录仪进入休眠状态。
由上面的关于记录仪工作过程的分析中,我们可以看出,记录仪在反复执行如下的操作:汽车是否启动检测程序,汽车是否停止检测程序,20分钟延时,另外还有液晶显示控制程序,数据采集程序等。
为了能较清晰地讲述记录仪软件设计过程,我们将要讲述的部分作如下的分组:液晶显示控制程序的设计、数据采集控制程序的设计、汽车是否启动检测程序的设计以及汽车是否停止检测程序的设计。
4.1 液晶显示控制程序的设计(详见下载)
4.2 数据采集控制程序的设计(详见下载)
4.3 汽车是否启动检测程序的设计
国标规定当车速传感器输出的脉冲信号超过1脉冲/S,并且持续5S以上时,可认为车辆是在行驶状态,否则认为车辆处于停止状态。
汽车是否启动检测程序以此作为检测汽车是否启动的主要判别依据。
4.4 基于μC/OS-Ⅱ的任务调度
车载智能终端是一个集车载卫星定位系统和汽车行驶记录仪在一起的复杂的系统,智能终端正常工作时,要执行下面的操作:
1)需要不断地接收卫星定位信息
2)通过GPRS网络向监控中心发送数据和接收命令信息
3)记录仪不断监测汽车行驶时的各种状态
其中,记录仪不断监测汽车行驶时的各种状态又包括监测汽车行驶速度,汽车行驶里程等若干操作,如图4.1所示。
可以看出,车载智能终端能否正常工作与各部分控制程序是否协调工作有跟大的关系。因此,需要设计一个很好的控制程序调度机制来协调这些程序间的正常工作。在进行了充分考虑后,我们决定选用嵌入式实时操作系统来进行任务管理。
嵌入式操作系统EOS(Embedded Operating System)是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度作,控制、协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前,已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用及EOS的微型化和专业化,EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般操作系统而言的,它除具备了一般操作系统最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外,还有以下特点:
①可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。
②强实时性。EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制当中。
③统一的接口。提供各种设备驱动接口。
④操作方便、简单、提供友好的图形GUI,图形界面,追求易学易用。
⑤提供强大的网络功能,支持TCP/IP协议及其它协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口。
⑥强稳定性,弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预,这就要负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令,它通过系统的调用命令向用户程序提供服务。
⑦固化代码。在嵌入式系统中,嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用,因此,嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸,而用各种内存文件系统。
⑧更好的硬件适应性,也就是良好的移植性。
国际上用于信息电器的嵌入式操作系统有40种左右。与其他商业内核相比较,μC/OS-II的内核结构较简单,但算法简单,结构紧凑,实时性较好。μC/OS-II的内核结构包括任务控制块的结构,就绪表的结构,任务调度以及任务切换机理等,它们根据时钟节拍相互协调工作。
4.4.1 μC/OS-Ⅱ简介(详见下载)
4.4.2 基于μC/OS-Ⅱ的任务调度(详见下载)
五、总结和展望
IEEE标准化委员会制定车载智能终端中汽车行驶记录仪记录的各种数据的公共标准,包括日期、时间、位置、速度、行驶方向、乘客数量、安全带使用与否等数据。美国交通安全机构从97年一直提倡安装黑匣子,其最主要的理由是通过综合汽车记录设备和GPS等无线技术,可以为事故中受伤的人员提供及时的救助。
就国内行车记录仪技术水平来看,国内有些车载智能终端制造和研发厂商的产品还不够成熟,还没有走过丛科研成果到商品的过程,再加上我国车辆品种繁杂,各厂商需要在实际试装中不断改进訾议的产品;另外,尽管现在的产品依然是粗放性,不同的车用大致相同的行车记录仪,但是我们可以看到潜在的趋势;行车记录仪产品必将不断精细化,只有符合行业的需求特点、管理特点的产品才能在将来的市场上脱颖而出。
美国作为最大汽车市场,正在制定有关车载智能终端的标准。目前通过制定相关法规,规定部分汽车上必须安装车载智能终端。在日本,计划为安装智能终端的汽车减少保险费。从各国推动智能终端的力度来看,其普及的日子将指日可待。
但是由美国、日本、德国的部分汽车厂商组成的汽车交通安全联盟则主张“通过普及汽车黑匣子,为事故中受伤的人员提供更好的救助的同时,还要保护车主个人隐私”。个人隐私保护论者担心滥用车载智能终端导致侵犯个人隐私。而另一方面强调智能终端必要性的人们主张记录的数据属于车主法定财产,如果司法当局查看信息则必须遵守其法律程序,以此来保护个人隐私。所以不仅需要制定车载智能终端的硬件和功能规格、数据种类的标准,而且还需要拟定有关强制安装的规定与正确使用方法。
国内外实践证明,车载智能终端是解决道路运输安全问题的有效措施,因此国家强制甚至立法推广是必要的。地方各级主管部门应该根据各自的实际出台地方实施办法,统一部署实施序列,对现有各厂家产品进行必要的技术参数测试和推荐。
附录一 汽车行驶记录仪主板电路图
(详见下载)
附录二 汽车行驶记录仪信号采集板电路图
(详见下载)