采用ARM+Linux架构的基于CAN总线和MiniGUI的虚拟仪表设计

1、采用 ARM+Linux 架构的基于 CAN 总线和MiniGUI的虚拟仪表设计当今发达国家普遍使用全数字式汽车仪表，且绝大部分是步进电动机式汽车仪表，并准 备向更高方向发展。由于受到成本的限制，目前国内显示汽车仪表只能选用字段显示方 式的显示屏，无法选用显示分辨率更高的点阵式显示屏，因此其视觉效果和显示精度还不能令人满意。ECU性能不断提高，抗强电磁干扰、工作温度范围和对工作电源稳定 性要求等方面得到较大的改善，同时价格大幅度降低，因而目前有条件在汽车仪表上使 用ECU控制的全数字仪表，国内汽车仪表界一致看好全数字式汽车仪表1。随着现代电子技术的发展，要求汽车仪表与汽车上其他装置交换数据，即

2、要求接入到汽车的计算 机系统总线上，因此本文设计了一个基于嵌入式系统、CAN总线技术和TFT LCD液晶显示技术的全数字式汽车仪表系统。1系统软硬件平台的选择本文选取Intel公司的PXA270为微处理器，选配MiniARM270 核心板；64 MB SD RAM为系统运行随机存储器；256 MB NAND Flash程序存储器；MCP2515 CAN控 制器负责CAN报文的接收与发送;8英寸640X480真彩TFT液晶屏显示GUI图形界面； Linux为嵌入式操作系统2。选用目前较为流行的嵌入式 GUI系统MiniGUI进行应用程 序界面的编写。运用ZLG/BOOT启动Jflashmm、Fl

3、ash FXP软件进行内核的烧写与移 植。软件编制调试完毕后，进行操作系统内核定制，裁减出最小操作系统，并将应用程 序与最小系统在仿真环境下进行联合调试。虚拟仪表系统结构如图1所示。按播电路A/D转换电路t3l 1血拟仪H系统原理图倍号 模拟采婆电路TKkli4胎 X h知川ItJOnkV* J7w EHrxn CAD小TIm ：tI I M IgwOSCll.L KOIgRXWIM.scfcrj J/illJT IRIS 5PI1加ItIRM4 CAN总线驱动程序的方案设计与实现设备驱动程序是介于硬件和 Linux内核之间的软件接口，是一种低级的、专用于某一硬件的软件组件。设备驱动也可以理解

4、为操作系统的一部分，对于一个特定的硬件设备来说，其对应的设备驱动程序是不同的，比如网卡、键盘、鼠标、显卡、电位器、电机等。操作系统本身没有对各种硬件设备提供持久不变的驱动设备”，没有驱动，操作系统就控制不了底层的设备，对于操作系统来说，挂接的设备越多，需要的设备驱动程序 也越多。在Linux操作系统中，把所有外设都当成文件看待，使用操作文件的方法来操作设备，通过驱动程序，Linux操作系统才能以文件夹的方式来管理设备。因此驱动程序的编写 开发具有十分重要的地位。Linux设备驱动程序运行在 Linux内核空间，是Linux内核中联系硬件设备和应用程序的桥梁。Linux系统硬件、设备驱动和应用程

5、序的关系如图4所示7。用户匚it仆设斤讯4系统迎件.i.殳齐功卅应谢刃年关至MagicARM270实验箱采用SJA1000 CAN控制器扩展了 1路CAN接口，SJA1000是PHILIPS公司经典的CAN控制器，支持CAN 2.0 A、B协议。结合应用程序、驱 动程序、内核程序，CAN驱动流程图如图5所示。5测试结果与验证选取广州致远电子有限公司生产的Magic ARM270实验箱进行仿真2。通过CAN总线实现汽车上各种信息的采集和测量，并将采集的结果送到 ARM进行处理，最后通过TFT显示出来，设置CAN总线传输速度波特率为 125 KB/s，图6所示为捕捉 的一个界面。随着信息技术的快速发展，现场总线技术在汽车上得到了越来越多的应用。本文在 测试系统下采用CAN总线接口提取车速、发动机转速、机油压力、油量、水温、传动 箱压力及