系统选用32位SoC硬件平台如Dragon ball核心的MC68EZ328取代原来的16位ABS控制器,提高了硬件处理速度与抗干扰能力,端口资源也更丰富。车载雷达选用法国AutoCruise公司生产的AC10型77GHz毫米波车载雷达,雷达信号的处理采用DSP处理器,并通过CAN总线与ABS/ASR/ACC集成系统控制器进行通信。CAN总线传输具有数据差动收发、容错和非破坏性仲裁的能力,传输速率高达1 Mbps。采用CAN通信提高了控制系统的实时性[6],并为系统功能扩展和整车传感器信息共享提供了方便。CAN通信拓扑结构如图3所示。
图3 CAN通信拓扑结构
汽车ABS/ASR/ACC系统软件集成化的难点是:在保证控制实时性的前提下如何进行中断管理和协调各项任务的优先级,因此在该系统中引入嵌入式实时操作系统十分必要。实时操作系统能合理分配软、硬件资源,实时进行多任务并行处理,为系统进行HAC(坡起辅助系统)与EBD(电子制动力分配系统)等功能扩展提供了条件,同时支持多线程的软件结构,增强了软件抗干扰性。操作系统选用VxWorks,任务调度采用基于优先级的抢占式策略。ABS/ASR/ACC集成系统中的任务优先级分配策略如表1所示。基于操作系统和任务优先级设定,具体的ABS、ASR和ACC控制功能由API调用应用程序实现。集成系统软件结构如图4所示。
图4 ABS/ASR/ACC集成系统软件结构
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汽车 ABS/ASR/ACC集成化系统采用新一代 嵌入式 技术,提高了系统的实时性、可靠性、可维护性和可扩展性。
4 SoC 系统的发展趋势
汽车嵌入式SoC系统具有卓越的性能,其优越性逐渐被汽车界所认可。今后汽车嵌入式SoC系统将呈现出以下几个发展趋势:
(1)汽车嵌入式SoC系统将会向FPGA/CPLD(在线可编程门阵列)方向发展,系统由分布式可编程互连逻辑单元构成,单元之间可以交换信息,大量运算由硬件直接完成,体系结构更加灵活,集成度更高;
(2)在系统开发上遵循通用的
汽车电子系统开放平台和统一的标准。为了提高软硬件通用性,加快开发速度,降低成本,SoC系统迫切需要构建统一的标准与开发平台,欧洲颁布的基于OSEK/VDX标准的MODISTARC规范将是汽车嵌入式系统开发平台的发展趋势;
(3)随着汽车局域网技术和智能交通技术的发展,嵌入式SoC系统将会形成以C级或D级网络为基础的整车分布式控制系统和以无线通信为基础的远程高频网络通信系统;
(4)嵌入式SoC系统的应用范围将逐步从高档车和进口车扩展到低档车和国产车。
汽车嵌入式系统近年来发展非常迅速,随着后PC时代的来临,基于网络通信和实时多任务并行处理的嵌入式高端应用将会越来越广泛。汽车嵌入式SoC系统在硬件上采用32位或64位高性能处理器,在软件上嵌入了实时操作系统,具有功能多样、集成度高、通信网络化、开发快捷及成本低廉的特点,在汽车电子控制和车载网络通信系统方面有着广泛的应用,是未来汽车电子的最佳解决方案。
参考文献:
1 许海燕,付炎.嵌入式系统技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2002
2 嵌入式系统的定义和发展历史. http://www.chinaecnet.com/xsj04/xsj040641.asp
3 Giles Hall. Tools for verifICation reuse in the design of an embedded system [J]. EleCTRonic engineering, 2002; (74)
4 J.R.Evens. Enhanced image detection on an ARM based embedded system [J]. Design automation for embedded sys-tEMS, 2002;(6)
5 张景波,刘昭度.信息融合技术在汽车安全行驶中的应用[J].系统仿真学报,2003;(9)
6 Michael J. CAN bus based the instrumentation system [J]. Diesel progress, 2003;(69)
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