【文章內(nèi)容簡介】 例如轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng) )同時(shí)受到影響，因此只有排除了 ASR 的故障，轉(zhuǎn)向盤操縱沉重的現(xiàn)象才會(huì)隨之消失。 安全氣囊系統(tǒng) (SRS)指示燈有 3 種顯示方法，一是 “ SRS”字樣，二是“ AIR BAG”字樣 (1992 年 8 月以前生產(chǎn)的豐田汽車 )，三是“氣囊保護(hù)乘員”圖形。 12 SRS 指示燈的主要功用是指示安全氣囊系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài)，同時(shí)擁有故障自診斷功能。如果點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到 ON(或 ACC)位置后 SRS 指示燈一直發(fā)亮，調(diào)取故障代碼又顯示正常，說明蓄電池 (或 SRS 電控單元的備用電源 )的電壓過低，但是 SRS 電控單元設(shè)計(jì)時(shí)未將此故障編成代碼存入存儲(chǔ)器，所以沒有故障代碼顯示，當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常約 10s 后， SRS 指示燈將自動(dòng)熄滅。 由于 SRS 平時(shí)不使用，一旦使用之后就報(bào)廢，所以該系統(tǒng)不像汽車上的其他系統(tǒng)那樣在使用過程中表現(xiàn)出故障現(xiàn)象來，必須依靠自診斷功能找出故障原因，因此SRS 的指示燈和故障代碼就成為最重要的故障信息來源和診斷依據(jù)。 危險(xiǎn)警報(bào)燈用于汽車出現(xiàn)重大故障或緊急情況時(shí)向其他車輛和行人發(fā)出警示。危險(xiǎn)警報(bào)信號(hào)的表示方式是前、后、左、右 轉(zhuǎn)向燈同時(shí)閃爍。 危險(xiǎn)警報(bào)燈由獨(dú)立的開關(guān)控制，一般與轉(zhuǎn)向信號(hào)燈共用一個(gè)閃光器。當(dāng)接通危險(xiǎn)警報(bào)燈開關(guān)后，兩側(cè)的轉(zhuǎn)向指示燈電路同時(shí)接通，前、后、左、右轉(zhuǎn)向燈及儀表盤上的轉(zhuǎn)向指示燈同時(shí)閃爍。由于危險(xiǎn)警報(bào)燈電路將閃光器與蓄電池連接，因此危險(xiǎn)警報(bào)燈在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉 (OFF)和停車時(shí)也可以使用。 硬件系統(tǒng)介紹 雖然 Android 是作為一款手機(jī)軟件平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)的應(yīng)用程序框架和應(yīng)用程序，但其本質(zhì)是一個(gè)嵌入式軟件開發(fā)平臺(tái)。若將 Android 用于車載虛擬儀表系統(tǒng)的開發(fā)，需要對(duì)儀表系統(tǒng)應(yīng)用的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)中主要 的硬件模塊有音頻模塊、 CAN 模塊、液晶顯示模塊、串口和以太網(wǎng)通信模塊，如下圖所示。 圖 硬件系統(tǒng)架構(gòu) 音頻模塊 系統(tǒng)硬件平臺(tái) 液晶顯示模塊 串口以太網(wǎng)通信 模塊 CAN 模塊 13 以嵌入式系統(tǒng)的硬件為背景，對(duì)主要部件給予客觀的分類和評(píng)價(jià)。 硬件是軟件的基石，固然它硬件是有多么重要。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與軟件開發(fā)有巨大的差別。只有充分了解硬件，軟件才能更大限度地挖掘硬件的能力。 所謂硬件系統(tǒng)，是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備， 即由機(jī)械、光、電、磁器件構(gòu)成的具有計(jì)算、控制、存儲(chǔ)、 輸入 和 輸 出功能的實(shí)體部件。如 CPU、 存儲(chǔ)器 、 軟盤驅(qū)動(dòng)器 、 硬盤驅(qū)動(dòng)器 、 光盤驅(qū)動(dòng)器 、主機(jī)板、各種卡及整機(jī)中的主機(jī)、顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、 調(diào)制解調(diào)器 等等，整機(jī)硬件也稱 硬設(shè)備 。 隨著 電子系統(tǒng) 的復(fù)雜化， 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 已經(jīng)成為一門重要的學(xué)科，傳統(tǒng)的反復(fù)試驗(yàn)法已經(jīng)越來越不適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。發(fā)展迅速的 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì) 技術(shù)越來越受到人們的重視。它是在系統(tǒng)目標(biāo)要求的指導(dǎo)下，通過綜合分析系統(tǒng) 軟硬件功能及現(xiàn)有資源，最大限度地挖掘系統(tǒng)軟硬件之間的 并發(fā)性 ，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)軟硬件 體系結(jié)構(gòu) ，以使系統(tǒng) 工作在最佳工作狀態(tài)。 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 一 .單總線結(jié)構(gòu) 折疊 即用一組 系統(tǒng)總線 將 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 的各部分連接起來，各部分之間可以通過總線交換信息。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是易于擴(kuò)充新的 I/O 設(shè)備，并且各種 I/O 設(shè)備的 寄存器 和主存器的 存儲(chǔ)單元 可以 統(tǒng)一編址 ，使 CPU 訪問 I/O 設(shè)備更方便靈活 。其缺點(diǎn)是同一時(shí)刻只能允許掛在總線上的一對(duì)設(shè)置之間互相傳送信息，也即分時(shí)使用總線， 這就限制了信息傳送的 吞吐量 ，這種結(jié)構(gòu)一般用在微型計(jì)算機(jī)和 小型計(jì)算機(jī) 中。 [4] 二 .雙總線結(jié)構(gòu) 折疊 為了消除信息傳送的瓶頸，常設(shè)置多組總線，最常見的是在主存和 CPU 之間設(shè)置一組專用的高速 存儲(chǔ)總線 。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制線路簡單，對(duì) I\O 總線的傳送速率要求低 。其缺點(diǎn)是 CPU 的工作效率較低，因?yàn)?I/O 設(shè)備與主存之間的信息交換要經(jīng)過 CPU 進(jìn)行。以 存儲(chǔ)器 為中心的雙總線結(jié)構(gòu)中， 主存儲(chǔ)器 可通過存儲(chǔ)總線與 CPU 交換信息，同時(shí)還可以通過 系統(tǒng)總線 與 I/O 設(shè)備交換信息，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是信息傳送速率高 。其缺點(diǎn)是需要增加硬件的投資。 三． 采用通道的大型系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 折疊 為了擴(kuò)大系統(tǒng)的功能和提高系統(tǒng)的效率，在大、中型 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 中采用通道結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，一臺(tái)主機(jī)可以連接多個(gè)通道，一個(gè)通道可以連接一臺(tái)或多臺(tái) I/O 控制器，一臺(tái) I/O 控制器又可以連接一臺(tái)或者多臺(tái) I/O 設(shè)備，所以它具有較大的擴(kuò)展余地，另外由通道來管理和控制 I/O 設(shè)備，減輕了 CPU 負(fù)擔(dān)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率。 嵌入式系統(tǒng) 的硬件設(shè)計(jì)與其應(yīng)用場合和應(yīng)用系統(tǒng)的不同而有所差別。一般情況下，用戶可 以根據(jù)自己的要求，選用合適的 微處理器 類型，根據(jù)相應(yīng)的接口電路搭配不同類型外設(shè)，構(gòu)成不同用途、不同不同規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。這些系統(tǒng)，無論其規(guī)模多大，從硬件上看，都可以分為由核心電路構(gòu)成的 最小系統(tǒng) 以及各種各樣 外部設(shè)備 所需的外圍接口電路。通常最小硬件系統(tǒng)指的是，由處理器以及SDRAM 和 FLASH 構(gòu)成的存儲(chǔ)電路，再加上一些必要的輔助電路構(gòu)成的核心系統(tǒng)。 14 最小硬件系統(tǒng)不僅是整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心部分，它的構(gòu)成對(duì) 軟件系統(tǒng) 也有重要的影響，其構(gòu)成決定了處于軟件系統(tǒng)最底層的 Bootloader 的設(shè)計(jì)，同時(shí)它也是 嵌入式操 作系統(tǒng) 正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。換而言之，最小硬件系統(tǒng)及其之上的最底層的最小軟件系統(tǒng)構(gòu)成了 嵌入式系統(tǒng) 最基本最核心的部分。 CAN 模塊 一、 介紹 控制局域網(wǎng) CAN (controller area work)是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一 .它作汽車環(huán)境中的微控制訊 ,在車載各電子控制裝置 ECU 之間交 換信息，形成汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)， CAN 幾乎成了汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域一種必須采用的技術(shù)手段。 CAN 模塊是一款對(duì)整車各電子控制裝置之間實(shí)現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的智能電控設(shè)備，從而使整車實(shí)現(xiàn)車載電控裝置區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。采用了功能強(qiáng)大的帶有兩路 CAN 控制器的 16 位微控制器。支持 和 協(xié)議。按 SAE J1939標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議開發(fā) .支持 K 線診斷功能?？赏瑫r(shí)適用于高速和低速 CAN 總線網(wǎng)絡(luò)。具有很好的密封性，可使用于各種惡劣環(huán)境。 [5] 二、 功能概述 當(dāng)車載各電子控制裝置在不具有 CAN 功能 (如果是不具有 CAN 通訊能 力的電控裝置，使得其與其它電控裝置相互之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，這樣造成各電控裝置的電控能力差，功能單一，可擴(kuò)展性差 )，不能直接進(jìn)行通訊的情況下，采用CAN 模塊 產(chǎn)品就可以實(shí)現(xiàn)具有 CAN 功能的車載電控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各電控裝置相互之間可以相互傳遞所需的電控信號(hào)，使得整車的電控系統(tǒng)作用更加強(qiáng)大。 三、 功能特點(diǎn) （ 1）可以通過 CAN 總線網(wǎng)絡(luò)方便地實(shí)現(xiàn)整車中各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息的接收和發(fā)送； （ 2） 可以實(shí)時(shí)采集發(fā)動(dòng)機(jī)各傳感器信息，及時(shí)了解發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)； （ 3） 可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行診斷； （ 4） 具有多樣的輸入和輸出接口，可靈活地實(shí)現(xiàn)信號(hào)功能的轉(zhuǎn)換； 四、 運(yùn)用情況 其主要功能是發(fā)動(dòng) ECU（電子控制單元）通過 CAN 模塊連接到 CAN 總線，實(shí)現(xiàn)與 TCU（ Transmission Control Unit，即自動(dòng)變速箱控制單元）、 HCU（ ABS執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、 IC（集成電路）等模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制 ECU、 CAN 模塊連接上水溫、油機(jī)壓力、轉(zhuǎn)速等傳感器，將傳感器數(shù)據(jù)與 ECU 控制時(shí)的數(shù)據(jù)發(fā)送給 TCU、 HCU、 IC，且又把 TCU、 HCU 的控制功能信息通過 CAN 模塊傳遞給 ECU。 15 第三章 系統(tǒng)開發(fā)工具概述 本章內(nèi)容介紹了關(guān)于 Android平臺(tái)的重要開發(fā)工具 Eclipse以及其中的目錄結(jié)構(gòu)。 Eclipse 簡介 Eclipse 是一個(gè)開放 源代碼 的、基于 Java 的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)。就其本身而言，它只是一個(gè)框架和一組服務(wù)，用于通過插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。幸運(yùn)的是，Eclipse 附帶了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的插件集，包括 Java 開發(fā)工具 (Java Development Kit，JDK)。 [6] 開發(fā)環(huán)境的搭建 可以從網(wǎng)上下載 eclipse、 androidsdkwindows、 ADT。 Eclipse 是做 Java開發(fā)必須的工具， sdk 是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，而 ADT 插件里包括了 android 開發(fā)里的工作類、模擬器和一些包。 由于我有一個(gè)安卓手機(jī)，所以在搭建過程中，就不需要再去配置虛擬機(jī)了。本課題 eclipse 采用了 android 的版本。搭建好的平臺(tái)如下圖所示。 [7] 圖 Android 開發(fā)平臺(tái)的搭建 16 下圖就相當(dāng)于一個(gè)手機(jī)界面，我可以將旁邊一列的控件放在這個(gè)布局上，使它組合起來，完成相對(duì)應(yīng)的功能，發(fā)揮其作用。 圖 布局界面 Android 目錄結(jié)構(gòu)說明 （ 1） src 編寫 java 代碼的目錄，遵循 java 的命名規(guī)范、分包 （ 2） gen 包含了 android 的資源文件的標(biāo)識(shí)符，不需要程序員維護(hù)，自動(dòng)添加的，而且有分類。注：不可輕易刪除。 （ 3） assets 原生資源文件：保存應(yīng)用的資源文件例如音頻文件、視頻文件或者不經(jīng)常被用戶修改的文件。 （ 4） bin 包含編譯生成 apk 的應(yīng)用程序 （ 5） libs 包含第三方類庫的 jar 包 （ 6） res 例如 drawableXXdpi、包含 android 應(yīng)用中的圖片資源文件，按照清晰度：高清、清晰度低、比較清晰、超高清、非常超高清 layout：布局文件，完成 UI 控件的堆放 menu：菜單， android 的應(yīng)用菜單 values：字符資源文件，通常使用在手機(jī)的國際化 （ 7） ：清單文件 17 Android 系統(tǒng)架構(gòu) 由于 Android 最初是基于手機(jī)軟件開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而且其中大部分模塊都是為手機(jī)通信所設(shè)計(jì)，為節(jié)約開發(fā)板資源，需要將 Android 系統(tǒng)中不必要的組件剪裁掉，保留必要的最小系統(tǒng)。因?yàn)楸仨殞?duì)框架進(jìn)行修改，將與電話、短信等相關(guān)的模塊移除。僅留下必需的 Android 的核心模塊。包括 Package Manager、System Service、 Input Service、 Hardware Service 和 System Server 等。通過修改 System Server 的加載過程可以去掉不需要的服務(wù)和模塊，另外還要實(shí)現(xiàn)底層硬件的驅(qū)動(dòng)程序，重新交叉編譯 Linux 內(nèi)核，并在驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)的基礎(chǔ)上封裝函數(shù)庫，以便 Android 的應(yīng)用程序通過 JNI 的方式訪問底層驅(qū)動(dòng)。經(jīng)過定制和修改過的 Android 系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示。 [8] 圖 定制的 Android 系統(tǒng)架構(gòu) Android 應(yīng)用程序概念性描述 Android 應(yīng)用程序包含了工程文件、代碼和各種資源，主要由 Java 語言編寫，每一個(gè)應(yīng)用 程序?qū)⒈痪幾g成 Android 的一個(gè) Java 應(yīng)用程序包（ *.apk）。 由于 Android 系統(tǒng)本身是基于 Linux 操作系統(tǒng)運(yùn)行的，因此 Android 應(yīng)用程序也運(yùn)行于 Linux 環(huán)境中，它們具有以下的特點(diǎn)： （ 1）在默認(rèn)情況下，每一個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行于它們的 Linux 進(jìn)程中； （ 2）每個(gè)進(jìn)程具有自己的虛擬機(jī)（ VM），所以每個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行于獨(dú)立的環(huán)境中； （ 3）在默認(rèn)情況下，每一個(gè)應(yīng)用程序具有唯一的 Linux 用戶 ID。通過設(shè)置 界面模塊 CAN 模塊 告警模塊 數(shù)據(jù)訪問模塊 應(yīng)用程序模塊 Dalvik 虛擬機(jī) 基礎(chǔ)核心函數(shù)庫 CAN 驅(qū)動(dòng) 顯示驅(qū)動(dòng) 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng) 串口驅(qū)動(dòng) 音頻驅(qū)動(dòng) Linux 內(nèi)核 18 權(quán)限讓應(yīng)用程序只對(duì)用戶和應(yīng)用程序本身可見，也 有一些方法可以把它們暴露給其他的應(yīng)用程序。 應(yīng)用程序的組成部分 一般情況下， Android 應(yīng)用程序由以下 4 種組件構(gòu)成：活動(dòng)（ Activity）、廣播接收器（ BroadcastReceiver）、服務(wù)（ Service）、內(nèi)容提供者（ Content Provider）。 一個(gè) Android 應(yīng)用程序是一個(gè)包 (Package)，包中可能包含一個(gè)或者多個(gè) Android 組件（ ponent）。 但是，并不是每一個(gè) Android