基于ARM的汽车“黑匣子”设计

系统通过TMS470R1A256 对外部模拟信号输入、数字信号输入以及开关量输入三种信号分别进行采集。需要保存的数据经过处理后存储于内部大容量存储器中，实时数据（如实时车速、实时时问） 及报警信号等可通过显示面板输出显示。GPS模块对经纬度，速度进行测量，通过GPRS 实现远程监控和实时跟踪。

3 系统硬件设计

3. 1 TMS470R1A256.

TMS470R1A256 是TI TMS470R1 x 通用16/32 位精简指令（ RISC） 微控制器的系列产品。

TMS470R1A256 主要包含以下资源： 256 KBFlash、12 KB SRAM、零管脚锁相环（ZPLL） 时钟模块、模拟看门狗（AWD） 定时器、实时中断（RTI） 、串行外围接口（ SPI） 、串行通信接口（ SCIx） 、标准CAN 控制器（ SCC） 、二类串行接口（C2Sib） 、外部时钟分频器（ ECP） ,10 位多缓冲ADC（MibADC） 、16 输入通道、高端定时器（ HET） ,多达49 个I/ O口和一个只输入口。

TMS470R1A256 的Flash 存储器是非易失性的、电可擦除的，可编程的存储器，并具有32 位宽的数据总线接口。Flash 操作以系统时钟频率进行， 可达24MHz.在管道模式下， 频率可达48 MHz.

SCI 是全双工的、串行I/ O 接口，实现了CPU与采用标准不归零制（NRZ） 格式的外围设备间的异步通讯。SCC 利用串行的、多主机通信协议实现了高效的分布式实时控制和高达1Mbit/ s 的稳定通讯。SCC 是高噪声和恶劣环境中，要求可靠串行通信和多道通讯应用的理想选择。C2Sib 使TMS470R1A256 可以在遵循SAEJ I850 协议标准的二类网络中发送与接收信息。

3. 2 TMS470R1A256 与MC33993 之间的通信

美国MO TOROLA 公司推出的可编程多路开关检测接口集成电路MC33993 可检测多达22 路的开关量输入信号，并可将检测到的多路开关状态（三态） 信号通过该芯片的SPI 口传送给MCU .此外，该器件还具有22 路模拟多路开关功能，可用以读取多路模拟输入信号。该模拟输入信号经缓冲器可由模拟多路开关输出以供MCU 读取。并且MC33993 可使得包括MCU 在内的整个系统能在一个较低的静态电流下工作这对远程监控之类的系统非常重要，因为对它们而言，电流损耗是重要的设计考虑。因此，本设计选用MC33993 作为多路开关检测接口电路。

系统中MC33993 采用SPI 与MCU 实现硬件连接，如图2 所示：当外部有开关量输入，状态发生改变时， MC33993 会发出中断信号IN T 给TMS470R1A256 , TMS470R1A256 响应中断读取开关量输入状态，从而提高MCU 的工作效率。

图2　MC33993 与TMS470R1A256 的硬件连接。