基于S3C44B0X及uClinux操作系统的汽车黑匣子设计

　　汽车黑匣子就是汽车行驶记录仪，它是用来记录汽车在行驶中的状态。随着黑匣子在飞机上的成功运用，越来越多的国家也在汽车上运用这种技术。

　　1 系统的总体结构

　　1.1 需求分析

　　根据国家最新出台的汽车行驶记录仪的标准：要求汽车行驶记录仪能够对实时时钟、日期及驾驶时间的采集、记录、储存，车辆行驶速度、里程的测量、记录、储存等，对于事故疑点数据，记录仪应以不大于0.2秒的时间间隔持续记录并储存停车前20秒实时时间对应的车辆行驶速度值及车辆制动状态信号[2]。

　　1.2 系统的结构

　　本系统采用的主要的硬件是：32位三星的S3C44B0X处理器、信号处理电路、RS232型标准接口和USB1.1标准接口、4M Flash、8M SDRAM、4K FRAM、操作键盘和扩展接口。操作系统用的是uClinux操作系统。系统结构如图一。

　　1.3 结构描述

　　1、32位三星的S3C44B0X处理器，其内置有RTC(实时时间芯片)可以实现北京时间的日期和时钟，该日期和时钟被用于为记录仪实现所有功能(记录、存储、输出等)标注日期和时钟，同时其强大的其它功能为本系统应用和以后的升级或扩展提供很好的支持。2、信号处理电路处理汽车黑匣子采集的信号，使其满足我们系统的要求。3、本系统配置了RS232型标准接口和USB1.1标准接口，采用USB接口来完成数据从汽车黑匣子到计算机间的通信，使数据间的通信更加的方便和迅速。4、主要是的存储单元是4M的Flash用来存储uClinux操作系统和记录的数据，8M的SDRAM和一块4K的FRAM。当汽车运行时记录仪以0.2s的时间间隔持续记录并储存停车前20s实时时间对应的车辆行驶速度以及包过制动的8个信号量进行记录，并且把其存储在FRAM存储器中。这些数据将作为事故疑点数据。同时记录仪将以0.5min的间隔时间从FRAM中进行采样，把采样的结果存进Flash存储器中。5、软件方面采用uClinux操作系统，可以更好的满足系统稳定性、可扩展性和运用程序的多样性。

　　2 关键技术

　　2.1 信号数据的采集和处理

　　为了降低成本达到可实用性，本系统采用的信号都是从汽车上的各个传感器上直接采取。主要采集的信号有车速信号、制动信号和各个灯光的信号。

　　2.1.1 车速信号的采集和处理

　　本系统车速信号的采集是汽车上的ABS轮速传感器上的信号。目前ABS传感器轮速传感器广泛采用的是变磁阻式的电磁传感器，通过研究发现ABS传感器发出的信号是正弦波信号，并且信号的频率和汽车的速度成正比关系，因此我们需要把信号的频率转换成相应的电压值，然后再送入A/D转换器。但同时又由于汽车在行驶的时候对ABS传感器发出的信号有非常大的干扰，所以需要在信号进行频压转换前对信号进行处理。