基于uClinux嵌入式系统的汽车黑匣子

摘要

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来记录汽车行驶时的各种状态数据。在汽车发生故障后，通过对其记录的数据的分析和研究，来进行故障分析和进一步完善汽车的设计。同时为了使汽车黑匣子记录的数据有个科学统一的标准以便进一步使汽车行驶更加安全，我国于2003年颁布了最新的《汽车行驶记录仪》(GB/T19056-2003)标准，国际上也于2004年颁布了最新的对于《汽车行驶记录仪》的IEEE1616标准。 然而在嵌入式技术被广泛运用的今天，我国现在应用的汽车黑匣子仍然多是运用8位或者16位单片机作为处理器，采用汇编语言，运用程序也比较单一。为了使嵌入式技术也在汽车黑匣子中得到运用，同时为了满足我国《汽车行驶记录仪》GB/T19056-2003标准要求，并与国际IEEE1616标准接轨，本文设计了基于嵌入式系统的汽车黑匣子，采用的是三星公司的S3C44BOX32位处理器和uClinux操作系统，同时为了使汽车黑匣子能更方便地与上位机之间进行数据的传输，本系统采用了USBMassStorage设备来实现数据的传输。 本系统采用嵌入式系统自顶向下的设计方法对系统进行总体设计、硬件设计和软件设计。论文设计重点主要为：给出了嵌入式系统的特点、设计方法和开发流程；完成了基于嵌入式系统汽车黑匣子的总体设计和各个模块的设计；完成了汽车行驶状态信号数据的采集和处理电路的分析和设计；完成了USBMassStorage设备驱动程序的设计和调试，实现了汽车黑匣子中记录的数据通过USB接口与PC或者PDA之间的通信；完成了在本系统下FAT12文件系统的实现；完成了引导程序Blob、uClinux操作系统在本系统下的移植和各个模块程序在uClinux操作系统下集成。 本文在结束处对整个项目作出总结，并指出在本系统现有的基础上性能还可以进一步改善和改进的地方。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题实用价值与理论意义

1.2国内外汽车黑匣子的发展情况

1.3本课题所要解决的问题

1.4论文结构

第二章汽车黑匣子的系统设计

2.1嵌入式系统

2.1.1嵌入式系统的定义

2.1.2嵌入式系统的特点

2.1.3嵌入式系统的设计过程

2.2汽车黑匣子的系统设计

2.2.1需求分析

2.2.2规格说明

2.2.3系统体系结构

2.2.4系统各个构件

第三章USB设备通讯软件的设计

3.1 USB设备层软件

3.1.1缺省控制管道

3.1.2控制传输

3.1.3 USB设备状态

3.1.4设备列举

3.1.5 Bulk-Only数据传输方式

3.1.6 SCSI-2

3.2 FAT12文件系统

3.2.1保留区

3.2.2 FAT区

3.2.3根目录区

3.2.4数据区

第四章 系统集成

4.1系统引导程序Blob

4.2 uClinux操作系统

4.3模块实现

4.3.1 FRAM模块

4.3.2 Flash模块

4.3.3 USB模块

4.3.4 Watch dog模块

第五章 结论

致谢

参考文献

附录

在学期间的研究成果