基于S3C2440處理器和WinCE的智能車載儀表設(shè)計(jì)

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　軟件的整體環(huán)境為WinCE編程環(huán)境。針對(duì)本車載智能儀表硬件系統(tǒng)定制相應(yīng)的WinCE操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的驅(qū)動(dòng)。再編寫應(yīng)用程序，通過對(duì)應(yīng)用程序的具體操作實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)硬件的操作，即實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。其中非常關(guān)鍵的是編寫CAN控制器的驅(qū)動(dòng)。CAN 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件對(duì)CAN控制單元的操作，以及讀取CAN控制單元中的數(shù)據(jù)代碼。

　　3.1 系統(tǒng)開發(fā)和移植

　　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)就是系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)層的設(shè)計(jì)，其中最主要就是BSP的開發(fā)和調(diào)試。所以智能車載儀表底層驅(qū)動(dòng)的開發(fā)就顯得尤為重要。

　　由于使用的是WinCE操作系統(tǒng)，所以使用Platform Builder定制WinCE操作系統(tǒng)鏡像。在Platform Builder中，可以添加系統(tǒng)部分硬件（如液晶屏、RAM）的驅(qū)動(dòng)，這些驅(qū)動(dòng)已經(jīng)由微軟公司編寫好。然后啟動(dòng)Bootloader，把鏡像文件下載到 Flash存儲(chǔ)器中，并配置操作系統(tǒng)啟動(dòng)文件boot.ini.

　　3.2 CAN總線驅(qū)動(dòng)開發(fā)

　　由于CAN是外部設(shè)備，所以需要將CAN的驅(qū)動(dòng)以流接口驅(qū)動(dòng)方式編寫。流接口驅(qū)動(dòng)函數(shù)被設(shè)計(jì)來與通常的文件系統(tǒng)API（如ActivateDevice、ReadFile、WriteFile和IOControl等）緊密匹配，即流接口驅(qū)動(dòng)在應(yīng)用程序中表現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)文件，應(yīng)用程序通過對(duì)系統(tǒng)文件的特殊文件進(jìn)行操作從而完成對(duì)設(shè)備的操作。編寫流接口文件主要用到流接口函數(shù)，也就是流接口驅(qū)動(dòng)的入口點(diǎn)，如XXX_Init、XXX_Read和XXX_Open等。這些流接口文件與相應(yīng)的API函數(shù)對(duì)應(yīng)，使應(yīng)用程序由相應(yīng)的函數(shù)可以訪問到外部設(shè)備。

　　作為流接口驅(qū)動(dòng)程序，CAN總線驅(qū)動(dòng)程序也有一組標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，可完成I/O操作。這些函數(shù)提供給WinCE操作系統(tǒng)內(nèi)核使用，它們都是流接口驅(qū)動(dòng)程序的DLL文件。動(dòng)態(tài)加載CAN總線驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，系統(tǒng)要進(jìn)行注冊(cè)。CAN驅(qū)動(dòng)程序注冊(cè)表信息：

　　WCHAR * szRegKey=L“DriversBuiltInCAN”;

　　WCHAR * szPrefix=L“CAN”;

　　WCHAR * szDLL=L“can.dll”;

　　WCHAR * szFriendlyName=L“CANDriver”;

　　DWORD * DrvIndex=1;

　　DWORD * DrvOrder=0;

　　通過以上代碼完成注冊(cè)之后，調(diào)用 ActivateDeviceEx（）函數(shù)進(jìn)行加載驅(qū)動(dòng)。

　　3.3 CAN總線驅(qū)動(dòng)通信流程

　　CAN總線控制器驅(qū)動(dòng)程序主要用于設(shè)置MCP2515的波特率、MCP2515的驗(yàn)收過濾器、CAN消息傳送模式和CAN收發(fā)數(shù)據(jù)方式。驅(qū)動(dòng)程序是連接上位應(yīng)用程序和硬件的一個(gè)中間紐帶。智能車載儀表系統(tǒng)在EVC++環(huán)境下進(jìn)行CAN總線開發(fā)。

　　流式驅(qū)動(dòng)以文件的方式打開函數(shù)CreateFile（ ）：驅(qū)動(dòng)成功打開后，CreateFile（ ）函數(shù)返回不為INVALID?HANDLE?VALUE的句柄，此句柄也是關(guān)閉驅(qū)動(dòng)函數(shù)CloseHandle（ ）的參數(shù)。CAN設(shè)置函數(shù)DeviceIoControl（ ）接收由CreateFile（ ）函數(shù)獲得的句柄及控制命令碼，設(shè)置輸入/輸出緩沖區(qū)以及緩沖區(qū)的大小。函數(shù)執(zhí)行完成后返回實(shí)際輸出的緩沖區(qū)大小等。CAN總線發(fā)送與接收函數(shù) WriteFile（ ）和ReadFile（ ），利用驅(qū)動(dòng)文件句柄、發(fā)送和接收緩沖區(qū)等參數(shù)完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，操作成功后返回實(shí)際發(fā)送和接收的字節(jié)數(shù)。

　　為了不讓主線程一直處于等待數(shù)據(jù)到來的狀態(tài)，讓主線程擁有時(shí)間令牌來操作其他事情，程序采用多線程設(shè)計(jì)，創(chuàng)建一個(gè)接收數(shù)據(jù)線程。接收數(shù)據(jù)線程是一個(gè)無限循環(huán)，它不斷查詢CAN總線數(shù)據(jù)退出標(biāo)志，如果退出標(biāo)志有效，則該循環(huán)結(jié)束退出。驅(qū)動(dòng)程序流程如圖3所示。

　　圖3 CAN總線驅(qū)動(dòng)通信流程

　　結(jié)語

　　目前，基于嵌入式技術(shù)的車載儀表逐漸開始流行。本文使用基于WinCE的ARM9微處理器作為開發(fā)平臺(tái)，處理速度快，功能強(qiáng)大；使用CAN總線技術(shù)進(jìn)行信號(hào)的相互傳輸，CAN總線實(shí)時(shí)接收汽車部件發(fā)送來的信息，并進(jìn)行處理與分析；使用WinCE操作系統(tǒng)，界面友好。本智能車載儀表系統(tǒng)可以節(jié)約成本、降低功耗，并且可維護(hù)性強(qiáng)，便于擴(kuò)展和升級(jí)。