ARM嵌入式汽车节能控制系统的设计

图5 RS-232C与处理器的通信接口电路　　

系统软件设计

　　在本系统中，主程序是整个程序的核心，担负着系统的运行、控制的主要任务，需要对其控制流程进行仔细考虑，以完成所需的控制要求。

　　在程序开始时，首先对系统进行初步的初始化。之后，采集各种数据并判断数据是否正常，如果正常，则显示数据并等待中断，根据中断转向相应的中断服务子程序。如果数据不正常，则通过报警来提示用户检查数据，直到数据正常才执行其他程序。如果一切正常，且没有刹车和启动等控制，则可以与其他设备进行通信等操作。具体的流程见图6所示。　　

图6 系统总程序流程图

　　系统的抗干扰设计

　　要达到良好的系统控制效果需要在系统设计中非常注意它的抗干扰性和可靠性。本系统由于采用高速ARM作为核心处理器，它的高频信号不仅容易受到干扰，而且也会成为系统的干扰源，因此有必要对整个系统，特别是ARM部分的抗干扰及保护做更多的处理。

　　硬件部分，控制系统的电源及功率驱动部分抗干扰措施主要就是从防和抗两方面入手。其总原则是：抑制或消除干扰源;切断干扰对系统的耦合通道;降低系统对干扰信号的敏感性。抗干扰设计的具体措施包括：隔离、接地、屏蔽、滤波等常用方法。

　　软件部分，本系统的软件主要采用了以下几种软件抗干扰设计：

　　软件陷阱法

　　测试系统在遇到外界干扰时，往往会导致运行程序进入程序存储器的空白区(即无指令区)，这种现象叫做程序"跑飞"。于是在各子程序之间、各功能模块之间和所有空白处，都写上连续3个空操作指令(nop)，后接一无条件转移指令，一旦程序跑飞到这些区域，就会自动返回执行正常程序。

　　程序的冗余设计

　　在程序存储器的空白区域，写入一些重要的数据表和程序作为备份，以便系统程序被破坏时仍有备份参数和程序维持系统正常工作。由于TMS320LF2407A的数据存储以数据页为基准，如果对不同数据页的数据进行操作而不指定相应的数据页，会导致程序跑飞。因此需要对程序未使用满的数据页进行填充，防止数据页混乱导致的系统误操作。

　　加装了能量回收再利用装置后，当汽车在加速或重新起动初期，可以利用存储的高压气体驱动汽车，不需要燃料，可以较少汽车尾气对环境的污染。因此，该装置不仅可以节约能源，而且有利于环保。