摘要 本文介紹了建立在以32位三星的S3C44B0X微處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)平臺上的汽車黑匣子的設(shè)計和開發(fā)。本系統(tǒng)主要解決的問題是：1.關(guān)于汽車行駛狀態(tài)信號數(shù)據(jù)的采集和處理。2.USB接口的設(shè)計，使黑匣子中記錄的數(shù)據(jù)能夠通過USB接口與PC或者PDA進行通信。最后經(jīng)過系統(tǒng)集成，本系統(tǒng)可以很好的運行。另外在本系統(tǒng)設(shè)計中還采用了嵌入式操作系統(tǒng)uClinux，并對其移植過程做了一定的研究。
　　關(guān)鍵詞 S3C44B0X嵌入式處理器； uClinux操作系統(tǒng)； USB接口； 汽車黑匣子
　　汽車黑匣子就是汽車行駛記錄儀，它是用來記錄汽車在行駛中的狀態(tài)。隨著黑匣子在飛機上的成功運用，越來越多的國家也在汽車上運用這種技術(shù)。早在1990年以前歐共體就通過了在汽車上安裝黑匣子的立法，要求歐共體的15個成員國在10年內(nèi)給使用中的900萬輛商用車中安裝這個裝置。美國、日本、香港及馬來西亞等國家和地區(qū)也相繼廣泛使用汽車黑匣子［1］。從使用的效果來看，汽車黑匣子不但可以在事故放生后準(zhǔn)確的反映當(dāng)時汽車的狀態(tài)同時也在預(yù)防汽車事故方面取的了顯著的效果。在2004年10月1日，我國推出了新的《機動車運行安全技術(shù)條件》（GB7428-2004），明確要求用于公路運營的載客汽車、重型載貨汽車、半掛車應(yīng)當(dāng)安裝、使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的汽車行駛記錄儀。
　　目前國內(nèi)生產(chǎn)汽車黑匣子的有60多家通過國標(biāo)檢測的企業(yè)，其中2/3是貼牌生產(chǎn)，或代理銷售其它企業(yè)產(chǎn)品；真正有技術(shù)、有資金、有生產(chǎn)線的企業(yè)只有18家左右，其中比較著名的是四川大科星、北京偉航、惠州銳神等。但其汽車黑匣子多是運用8位或16位單片機作為處理器，采用匯編語言，運用程序也比較單一。雖然也有公司研制出了第二代汽車黑匣子，功能也比較多但其還是沒有運用操作系統(tǒng)到上面，所以在擴展性和穩(wěn)定性上面還是有缺陷。在國外，俄羅斯最新研制出來的汽車黑匣子可以當(dāng)事故發(fā)生后，車輛空間運動物理量變化將被“黑匣子”記錄得一清二楚，從而幫助人們分析事故怎樣發(fā)生，汽車以后可以怎樣改進。在嵌入式系統(tǒng)方面，歐洲的ICE已經(jīng)成功的把嵌入式系統(tǒng)運用到了汽車黑匣子上。
　　1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
　　1.1 需求分析
　　根據(jù)國家最新出臺的汽車行駛記錄儀的標(biāo)準(zhǔn)：要求汽車行駛記錄儀能夠?qū)?a href='http://www.brongaenegriffin.com/tags/實時時鐘/' target='_blank' class='arckwlink_none'>實時時鐘、日期及駕駛時間的采集、記錄、儲存，車輛行駛速度、里程的測量、記錄、儲存等，對于事故疑點數(shù)據(jù)，記錄儀應(yīng)以不大于0.2秒的時間間隔持續(xù)記錄并儲存停車前20秒實時時間對應(yīng)的車輛行駛速度值及車輛制動狀態(tài)信號［2］。
　　1.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
　　本系統(tǒng)采用的主要的硬件是：32位三星的S3C44B0X處理器、信號處理電路、RS232型標(biāo)準(zhǔn)接口和USB1.1標(biāo)準(zhǔn)接口、4M Flash、8M SDRAM、4K FRAM、操作鍵盤和擴展接口。操作系統(tǒng)用的是uClinux操作系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖一。
　　1.3 結(jié)構(gòu)描述
　　1、32位三星的S3C44B0X處理器，其內(nèi)置有RTC（實時時間芯片）可以實現(xiàn)北京時間的日期和時鐘，該日期和時鐘被用于為記錄儀實現(xiàn)所有功能（記錄、存儲、輸出等）標(biāo)注日期和時鐘，同時其強大的其它功能為本系統(tǒng)應(yīng)用和以后的升級或擴展提供很好的支持。2、信號處理電路處理汽車黑匣子采集的信號，使其滿足我們系統(tǒng)的要求。3、本系統(tǒng)配置了RS232型標(biāo)準(zhǔn)接口和USB1.1標(biāo)準(zhǔn)接口，采用USB接口來完成數(shù)據(jù)從汽車黑匣子到計算機間的通信，使數(shù)據(jù)間的通信更加的方便和迅速。4、主要是的存儲單元是4M的Flash用來存儲uClinux操作系統(tǒng)和記錄的數(shù)據(jù)，8M的SDRAM和一塊4K的FRAM。當(dāng)汽車運行時記錄儀以0.2s的時間間隔持續(xù)記錄并儲存停車前20s實時時間對應(yīng)的車輛行駛速度以及包過制動的8個信號量進行記錄，并且把其存儲在FRAM存儲器中。這些數(shù)據(jù)將作為事故疑點數(shù)據(jù)。同時記錄儀將以0.5min的間隔時間從FRAM中進行采樣，把采樣的結(jié)果存進Flash存儲器中。5、軟件方面采用uClinux操作系統(tǒng)，可以更好的滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性、可擴展性和運用程序的多樣性。