1.2 車速采集模塊
　　記錄儀從車輛啟動開始就不停地對車輛的速度進行實時檢測，并實時保存。速度是一個模擬變量，是時刻變化的。車速信號通過傳感器以脈沖形式輸入,為了防止周圍環(huán)境及本身的干擾,采用單光耦芯片TLP521,切斷輸入和輸出通道間直接的電信號聯(lián)系,主要就是通過電-光-電的變換將電信號隔離開來。通過屏蔽和光耦隔離，得到波形干凈的信號。為了得到良好的矩形波,使車速測量達到一定的精度,本系統(tǒng)采用施密特觸發(fā)器LM311來完成波形的整形,信號采集功能完成后，采集到的信號需要送到可編程邏輯器件中進一步處理，然后再傳送給主芯片S3C2410，盡量將所有的干擾信號在進入主控制器之前降到最低。在實際控制過程中各種干擾信號是不可避免的，為了盡可能地消除或減少干擾信號對系統(tǒng)的控制作用，除了在系統(tǒng)硬件及環(huán)境方面采取措施以外，在控制算法上也采取了一定的措施來抑制干擾信號的影響，在程序中采用連續(xù)多次采樣求平均值的辦法予以濾波^[3]。車速脈沖采集模塊硬件電路如圖2所示。

1.3 開關量采集模塊
　　開關量信號包括方向燈、倒燈、車門、遠光燈、近光燈、剎車、鳴號、車輛啟動等這類行駛過程中很重要的數字開關量，將它們采集并保存下來對事后分析有很大幫助^[4]?？梢酝ㄟ^ARM芯片的I/O端口對這些信號進行輸入。但這些信號是高壓信號，直接接到ARM板上可能會損壞CPU，這里采用光耦芯片TLP521對它們進行隔離，避免CPU受損。在S3C2410中，可以通過GPnCON（n是I/O口的組號）寄存器對GPIO引腳的使用功能進行設置。系統(tǒng)每隔0.2s對開關量信號采集一次，采集來的開關量可以從GPnDAT寄存器中讀取。芯片的接口方式為4腳SPI，能夠大大減少處理器需要提供的引腳數量^[5]。當任一開關量輸入信號狀態(tài)發(fā)生變化時，通過中斷的方式通知主處理器，從而減輕了處理器頻繁查詢的負擔。圖3是一路開關信號采集電路,其他開關量電路與此相同。
2 軟件的設計
? 記錄儀數據采集系統(tǒng)軟件要求上電復位后,首先進行自檢；然后顯示初始界面(包括當前時間、行駛速度等)；最后根據速度傳感器傳過來的脈沖個數以及持續(xù)時間判斷汽車是否啟動,若未啟動則返回,若已啟動則進入各數據量的檢測。記錄儀軟件設計包括顯示、速度采集、實時時鐘、開關量采集、數據傳送等, 采集系統(tǒng)軟件流程圖如圖4所示。

??? 汽車記錄儀的初始化函數主要工作是為設備分配設備編號,設備的存取是通過一組固定的入口點來進行的，這套接口函數是由file_operations結構定義的，汽車記錄儀主要包括以下成員：
　　Static int _ _init s3c2410_ts_init (void)
　　{ ?????????????????????????? … …
　　ret = register_chrdev(0,DEVICE_NAME, &s3c2410_fops);};
　　static struct file_operations s3c2410_fops = {
　　owner: THIS_MODULE,
??????????????????????????? 　　　　?/*指向擁有該結構的模塊的指針*/?
　　open: s3c2410_ts_open,???????????/*打開設備*/
　　read: s3c2410_ts_read,?? 　　　　/*用來從設備中讀取數據*/
　　release:?s3c2410_ts_release,
????　　　　　　　　　　　　　　?????/*file結構被釋放時，將調用這個操作*/
　　poll:?s3c2410_ts_poll,?
??? 　　　　　　　　　　　　????????? /*用來查詢讀取或者寫入是否會被阻塞*/
　　};最后都需要一個清除函數，該函數在模塊被移除前注銷接口，并向系統(tǒng)中返回所有資源
　　Static void _ _exit s3c2410_ts_exit (void)
　　{???????????????????????? ……
???　　　　unregister_chrdev(tsMajor, DEVICE_NAME);
???????????　　　　　　　? ???……??????? }；
　　設測速函數為void mk_int()(void)interrupt()。測量汽車的行駛速度，實際上就是測量汽車速度傳感器產生的矩形脈沖寬度。測得該脈沖的寬度后，然后根據公式(1)得出汽車的行駛速度。
　　K=(convert/(number*wave_width*co))*(real_speed/display_speed) (1)
　　其中，number表示速度傳感器轉一圈產生的脈沖數,wave_width表示每個脈沖低電平的寬度，co代表車輛每行駛1km速度傳感器的轉數,real_speed是車輛的標稱速度，用于糾正系統(tǒng)誤差,display-speed是車輛的實測速度,用于糾正系統(tǒng)誤差,convert是車速的轉換系數，該系數與系統(tǒng)的晶體振蕩頻率有關。其他部分相關程序如下:
　　(1)extern void flash_clear( ) extern void s3c2410_4k_clear( )清空S3C2410內存中和實時時鐘芯片中的所有內容,這些只是在出廠初始化時使用[6]。
　　(2)extem void accident_time_record( )記錄每次PC機上載和下傳操作的時間。
　　(3)void accident_deal(void)非法關機處理程序[7]。記錄儀在運行的過程當中，很有可能出現(xiàn)人為的或非人為的斷電現(xiàn)象，在這種情況下，為了保證非法關機不丟失數據，在整個程序運行期間，描述汽車運行狀態(tài)的一些重要的數據都保存在S3C2410中，當記錄儀一上電時，就可以根據這些數據恢復到上次非法關機時刻的狀態(tài)^[8]。
?系統(tǒng)通過LCD進行人機交換，其顯示的基本函數如下：(1)void init_lcd( )LCD初始化程序; (2)void write_cmd(unsigned char cmd) 寫指令到指令寄存器,用來控制顯式模式,設置顯示寄存器的地址;(3)void write_hc(unsigned int word)寫8位數據到顯示寄存器,即顯示16×8點陣的半寬ASCII碼字符;(4)void write_word(unsigned int word) 寫16位數據到顯示寄存器;(5)void clear_lcd( )清除LCD顯示屏,并將光標移到起始位置。系統(tǒng)的整體軟件結構如圖5所示。

?