汽車山區(qū)道路行駛安全預警系統(tǒng)設計研究

圖4 TMS320LF2407A與語音芯片的接口電路

從圖4中可以看出，DSP與語音芯片ISD1730之間用四根線相連，DSP的SPISTE管腳與ISD1730的片選信號SS相連，該引腳控制ISD1730語音芯片是否選通，DSP的SPISIMO管腳接ISD1730的串行數(shù)據(jù)輸入端MOSI，該引腳為語音芯片提供控制命令字和放音地址，DSP的SPIMISO管腳接ISD1730的串行數(shù)據(jù)輸出端MISO，DSP從該管腳接收的語音芯片返回的信號，DSP的SPICLK管腳接ISD1730的串行時鐘輸入端SCLK，該引腳為語音芯片ISD1730提供時鐘信號，ISD1760的Rosc端接80K的電阻到地，即可設置采樣頻率為8KHz，最大錄音時間為60s；系統(tǒng)在實現(xiàn)預警之前，可先使用錄音軟件錄制好所需的.wav格式音源文件，再將音源文件輸入電腦的CoolEdit或Goidwave軟件進行編輯，然后將所需要播音的內(nèi)容通過ISD1700S語音編程拷貝機分段錄制到語音芯片中（SPI模式進行多片芯片語音信息的拷貝。

系統(tǒng)軟件設計

只有軟件和硬件的結合才能更好的完成預警功能。前面已經(jīng)對系統(tǒng)的硬件電路進行了設計，下面介紹一下預警系統(tǒng)功能的軟件部分。

在TMS320LF2407A軟件設計過程中，采用匯編指令設定硬件相關的寄存器，編寫I/O輸入輸出程序；采用C語言編寫行駛安全預警算法程序。TMS320LF2407A車輛山區(qū)行駛安全預警軟件結構如圖5所示，本系統(tǒng)軟件設計分為主控模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、I/O模塊和預警模塊4個模塊。主控程序模塊控制整個軟件的運行。A/D模塊將傳感器采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；I/O模塊控制TMS320LF2407A與外部的數(shù)據(jù)輸入輸出；預警模塊得到行駛安全程度值和語音提示信號。下面主要介紹下預警流程。

圖5 預警系統(tǒng)軟件結構圖

預警流程

預警系統(tǒng)是當汽車在山區(qū)道路行駛時快要發(fā)生不安全時進行語音報警。軟件結構主要包括系統(tǒng)初始化子程序、SPI初始化程序和中斷服務子程序三部分，主程序負責判斷是否需要播報語音信息，以及找到該語音信息的存儲地址，中斷服務子程序負責將接收到的地址放入語音芯片的APC寄存器中進行保存。其實現(xiàn)預警的過程如下。

圖6 預警流程圖

DSP（TMS320LF2407A）A/D接口對采集的信息進行數(shù)字化，然后通過預警算法程序得到車輛行駛安全程度值，并給語音芯片ISD1730提供預警信號。預警流程如圖6（見下頁）。程序開始運行后，首先初始化DSP的控制寄存器SCSR，然后初始化A/D控制寄存器ADCTRL、MAXCONV、CHSELSEQ，接著設置SPI端口參數(shù)，再配置中斷IMR、IFR。在這之后A/D自動轉(zhuǎn)換開始運行，A/D采樣得到的車輛運行工況、道路參數(shù)和周圍環(huán)境條件等值經(jīng)過山區(qū)道路車輛行駛安全度預警算法計算得出當時車輛行駛的安全程度值，然后對模型中的安全閾值進行比較判斷，根據(jù)預警安全程度的不同執(zhí)行不同的程序。當安全程度較低時，則DSP執(zhí)行預警子程序進行語音播報預警。

結束語

本文通過對山區(qū)道路行駛安全預警系統(tǒng)的軟、硬件設計，最終要實現(xiàn)車輛在山區(qū)道路上的安全行駛，在危險將要發(fā)生的前幾秒時間內(nèi)提醒駕駛員，了解當時的運行狀態(tài)，以便更好的做出相應的補救措施。這對減少山區(qū)道路交通事故，保障人們財產(chǎn)和人身安全都有著重大的現(xiàn)實意義。