基于ARM 和Qt/E的车载HMI终端设计

4 车载HMI终端的软件设计

4.1 CAN/RS232网关软件设计
主程序中首先要完成初始化操作， 包括单片机、SJA1000、RS232通信以及中断源的初始化。其中SJA1000的初始化是整个设计最重要的部分，也是保证CAN 通信的前提。考虑车辆内部网络的兼容性，SJA1000配置为Peli模式，支持CAN2.0A和B规范，实现标准帧和扩展帧两种报文传输。SJA1000初始化寄存器配置流程如图3所示。

图3 SJA1000初始化寄存器配置流程

为保证数据实时传输，采用中断方式进行数据收发。

当CAN总线有数据接收时SJA1000会跳入接收中断函数将数据接收并存储到接收缓存，根据数据帧头来判别数据类型和所带数据长度，最后提取CAN 数据拆分为单字节通过串口发送，并在HMI终端显示；当HMI终端有控制字发送，串口接收中断函数将所发送的控制字依次接收存入接收缓存，并根据首字节来判别所发数据类型和长度，组装成CAN数据帧格式发送到网络中去，以此实现各节点的控制。具体流程如图4所示。

图4 数据接收与发送流程图

4.2 车载HMI界面的设计

HMI界面采用Qt Creator2.0来设计，因为HMI终端是通过UART接口接入CAN网络中，所以通信时需接上面所介绍的CAN/RS232协议转换器来实现。同时，还需在Linux下编写Qt串口通信程序。

首先，在Linux下利用open函数打开串口设备，用tcsetattr函数来设置串口属性。打开驱动设备UART0进行读写操作：const char*devName= " /dev/ttySAC0";fd = ::

open （devName,O_RDWR|O_NONBLOCK）；设置波特率等参数：
serialAttr.c_cflag= B115200| HUPCL| CS8|CREAD|CLOCAL;serialAttr.c_cc[VMIN]=1;其中串口设备可使用Linux下I/O函数进行Read和Write操作。但是，在数据接收时当数据量过大会导致界面被阻塞（造成界面假死），于是创建了一个线程通过事件驱动实现数据接收。

Qt中可采用QSocketNotifier类来实现设备事件驱动的设计要求。QSocketNotifier类关联Signal/Slot机制，当有数据可读时会触发Ativated信号，LCD Number控件Slot会被调用来连接到该信号并显示，从而实现数据采集与显示功能。在数据发送时，可通过Button控件Signal/Slot调用QObject对象的connect（）函数来实现[3].当按键被按下时触发Signal信号，Slot会调用pressed （）函数将定义好的数据通过串口Write函数发送到总线上。函数实现如下：

void Glass::on_lu_pressed（）{char msg[]= {160,34,16,0};//定义所发送数据myserial->myCom->write（msg,4）；//写发送数据}

通过QPainter类进行对窗体界面和按键图像界面进行设计，达到美观的人机界面。最后将设计好的程序通过交叉编译，生产二进制文件移植到ARM 中，然后在文件系统中调用执行，最终在LCD触摸屏上显示，如图2所示。

5 系统集成与测试

首先将设计好的HMI终端通过交叉串口线与PC机连接，进行相互通信，测试是否能够进行数据收发，测试成功后通过CAN/RS232网关接入Polo车CAN试验台进行综合测试。试验台设备节点可通过触摸方式控制，同时可实时采集与显示运行状态信息，经过多次实验测试，运行稳定可靠，达到了设计要求。

　　6 结束语

本文所设计的车载HMI终端集车身控制、仪表显示、导航、多媒体和无线上网为一体，简化了车载中控平台，降低了车辆控制系统操作的复杂性。经实验测试实现了车身设备的触摸控制，能够对各设备运行状态信息进行采集与显示。为车载HMI开发提供了一种可行的设计思路与性价比更合理的解决方案。