引 言

　　隨著社會經濟的發展，汽車已成為人們工作、生活中不可缺少的一種交通工具。在當前的汽車產業中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，開發了各種各樣的電子控制系統。本文設計一種基于ARM9 S3C2410A的智能車載系統，它能夠通過GPS全球定位系統和GPRS無線通信技術，實現車輛定位以及車輛與控制中心之間的數據通信，構建CAN總線控制模塊用于采集車輛主要部分的工作狀態，實時監控汽車的主要技術參數，并通過LCD模塊顯示車載信息的綜合信息。

　　1 智能車載系統的功能

　　車載智能導航終端應具有如下功能：

　　車輛定位 它指通過GPS全球定位系統獲取車輛的當前所處位置，包括經度、緯度、運動速度、標準時間以及海拔高度等信息；
網絡通信 它采用GPRS無線通信技術，與監控中心保持聯系，實時獲取道路交通狀況，為交通道路的智能管理提供基礎；
故障檢測 它通過CAN總線實時檢測汽車的主要技術參數；
信息顯示 它通過LCD液晶屏顯示車輛位置、調度信息以及檢測到的汽車技術參數。
智能車載系統可根據用戶需要實現其他功能，例如通過GPRS自動報警增加自動報警功能，擴展音頻設備和IDE接口設備以增加娛樂功能，通過USB接口連接圖像采集設備，對車內外進行視頻監控等功能。

　　2 智能車載硬件系統設計

　　本系統以S3C2410A為主控模塊，擴展了64 MBNand Flash，用于存放啟動代碼和嵌入式Linux操作系統等；64 MB SDRAM用作系統運行時的內存；LCD提供了更好的人機交互界面，并通過串口與GPS模塊相連，通過UART異步串口與GPRS模塊相連，通過SPI接口與CAN總線相連，利用CAN總線掛接傳感器，檢測汽車主要技術參數，系統框圖如圖1所示。

　　2．1 主控模塊

　　S3C2410A是韓國三星公司面向手持設備以及高信價比、低功耗和低價格而設計的一款基于ARM920T內核的16／32位RISC嵌入式微處理器。它采用5級流水線，資源豐富；帶有獨立的16 KB的指令Cache和16 KB的數據Cache，64 MB SDRAM，64 MB NandFLAsH，LCD控制器，RAM控制器，NAND內存控制器，3路UART，4路DMA，4路帶PWM的定時器，并行I／O口，8路10位ADC，Touch Screen接口，I2C接口，I2S接口，2個USB接口控制器，2路SPI，其工作頻率最高達到203 MHz。

　　2．2 GPS模塊

　　GPS模塊主要完成GPS定位信息的接收和處理。根據設計性能的要求和節約系統成本的考慮，選用的就是GARMIN公司的GPS25-LVC接收機，其內置了GPS25OEM板。該接收機與主控模塊的接口方式采用RS 232兼容TTL的串行口方式，因此設計中將其與S3C2410A的串口1相連。GPS-25LVC與S3C2410A之間信號線僅需要連接GPS25-LVC的TXD1與S3C2410A的TXD1。另外，還要將GPS25-LVC的地線和電源線連接到主控板的地線和5 V電源上。

　　2．3 GPRS模塊

　　GPRS模塊主要完成車輛與車輛、車輛與控制中心的通信。在本系統中，GPRS模塊選用MC35。MC35的數據輸入／輸出接口實際上是一個UART，它可以與S3C2410中的UART接口直接相連。

　　2．4 CAN總線模塊

　　CAN總線模塊可以使本系統與其他車載模塊的連接，完成收集車輛的狀態信息以及進一步控制。CAN總線模塊主要包括CAN總線的控制器和收發器，在這里分別選用的是Microchip公司的MCP2510和飛利浦公司的PCA82C250。其中，CAN總線控制器MCP2510實現了CAN總線的協議，CAN總線收發器PCA82C250提供協議控制器和物理傳輸線路之間的接口。由于CAN總線控制器MCP2510具有SPI接口，因此，系統中將其與S3C2410A的SPI0相連。

　　2．5 故障檢測模塊

　　故障檢測模塊主要是對汽車的主要技術參數進行檢測，并顯示到LCD顯示器上，如果檢測到故障，會發出報警信號。本文主要檢測的技術參數包括燃油消耗量、制動力、轉向力、發動機溫度、冷卻液溫度、前照燈，以及車內噪聲和尾氣等方面。該模塊主要是通過各種傳感器把各種信號轉換為電信號，再利用信號處理電路把電信號進行相應的處理，使其能與CAN總線模塊進行數據傳輸。

　　2．6 LCD模塊

　　LCD模塊用以實現信息的顯示，提供一個良好的人機交互界面。本系統主控模塊的處理器S3C2410內置了LCD控制器，支持STN-LCD和TFT-LCD。本文選用夏普公司的TFT-LCD模塊LQ080V3DG01，該模塊具有640×480的分辨率，18位的顏色深度，可與S3C2410A的LCD接口直接相連。

　　3 智能車載系統軟件設計