一种基于CAN总线和MiniGUI的虚拟仪表的实现
汽车仪表是驾驶员与车辆进行信息交流的重要接口和界面,它是安全行驶和经济行驶不可缺少的装置。早期,汽车上装备的仪表均是通过机械结构模拟显示,它们存在精度低、响应慢、显示信息量少、信息显示方式单一等缺点。随着计算机技术的日渐成熟、汽车电子的发展、和嵌入式技术的广泛应用,对仪表的数字化和多信息综合显示已成一种重要的发展趋势。 本文将嵌入式计算机技术, 虚拟仪器技术和CAN总线数据传输技术引入到车载仪表中,设计、研制了嵌入式车载虚拟仪表。该仪表通过下位机各智能节点实时采集车况信息并通过 CAN 总线将各节点连接和进行数据传输。上位机将获得的车况信息处理后,将常规信息显示与异常信息显示相结合,并充分发挥虚拟仪器功能与参数能自动定义、动态画面可视性强的特点,采用模拟、数字等多种方式对工况信息进行综合显示,并对超限工况报警和自动记忆存储,对汽车出现的各种异常情况给出紧急处理建议。
1 系统软硬件平台的选择
本文选取Intel公司的PXA270为微处理器,选配MiniARM270核心板;64 MB SDRAM为系统运行随机存储器;256 MB NAND Flash程序存储器;MCP2515 CAN控制器负责CAN报文的接收与发送;8英寸640×480真彩TFT液晶屏显示GUI图形界面;Linux为嵌入式操作系统[2].选用目前较为流行的嵌入式GUI系统MiniGUI进行应用程序界面的编写。运用ZLG/BOOT启动Jflashmm、Flash FXP软件进行内核的烧写与移植。软件编制调试完毕后,进行操作系统内核定制,裁减出最小操作系统,并将应用程序与最小系统在仿真环境下进行联合调试。虚拟仪表系统结构如图1所示。
![1.jpg](../img/eep/emb/emb-50676d24n3jzdahr.jpg)
2 MiniGUI的程序开发和移植
MiniGUI是由北京飞漫软件技术有限公司创办的开源Linux图形用户界面支持系统,经过近些年的发展,MiniGUI已经发展成为比较成熟的性能优良的、功能丰富的跨操作系统的嵌入式图形界面支持系统。小是MiniGUI的特色,它目前已经广泛应用于通讯、医疗、工控、电子、机顶盒、多媒体等领域。
将MiniGUI及应用程序移植到目标机上需要经历编写相应的驱动程序、交叉编译MiniGUI及应用程序、安装MiniGUI到目标系统、在目标系统上运行MiniGUI应用程序等几个步骤。
MiniGUI程序是建立在MiniGUI和ANSIC库之上,所以程序的编写要按照MiniGUI的程序框架来定,并通过调用ANSIC库以及MiniGUI自身提供的API函数来实现。MiniGUI程序的入口点: int MiniGUIMain(int argc,const cha r * argv [ ]) .其风格类似于Win32 ,也是基于窗口、事件驱动编程。事件通过消息机制传递,当事件发生时,MiniGUI将事件转换为一个消息,并将消息发送到MiniGUI应用程序的消息队列之中。窗口过程函数是MiniGUI应用程序必不可少的函数,用于接收和处理消息,是一个回调函数,由MiniGUI调用,在应用程序中不能直接调用,其函数原型如下:static int WindowProc (HWND hWnd, int message, WPARAM wParam,LPARAM lParam)。每个MiniGUI应用程序的初始界面一般都是MiniGUI主窗口,然后在主窗口的基础上再建立子窗口或对话框等。主窗口使用 CreateMainWindow函数实现,在这个函数里可以设置主窗口的风格、大小、句柄、标题以及窗口过程函数等[6,8-9].
本文有两个显示界面,分别对应流程图里面的子程序1和子程序2.应用程序流程图如图2所示。
![2.jpg](../img/eep/emb/emb-50677c0tsxorfirk.jpg)
本文采用arm-linux-gcc-3.4.3交叉编译器对驱动程序和应用程序进行编译。安装交叉编译器步骤:将交叉编译器安装包arm- linux-3.4.3.tar.bz2复制到当前目录下,进行解压安装并指定安装路径:#tar xjvf arm-linux-3.4.3.tar.bz2 –C /usr/local/arm.为了便于使用,安装完毕后,通常都将交叉编译器的路径添加到系统的搜索路径中。这样要编译文件时就很简单,不用每次都指定路径,系统会自动搜索。在这里介绍的一种方法是修改/etc/profile文件:打开/etc/profile文件,在最后一行添加pathmunge /usr/local/arm/3.4.3/sbin,保存退出,在终端输入执行:#. Profile(点+空格+文件名)。可通过在终端输入:arm-linux-gcc–v 检验用户编译器版本。arm-linux-gcc编译出来的程序,不能在PC机上运行,必须下载到ARM系统中才能运行。
MiniGUI在Linux系统中有两种运行模式:fbcon(Frame Buffer Console)和qvfb(Qt Virtual Frame Buffer)。fbcon在控制台下运行,这种模式下不能开Linux的X图形界面。qvfb则是带帧缓冲的虚拟控制台,MiniGUI程序在qvfb 中运行就像图形界面下的终端(Terminal)中运行命令一样。通过对gal_engine赋值来设置运行模式。
3 信号采集电路
CAN 是
- Windows CE 进程、线程和内存管理(11-09)
- RedHatLinux新手入门教程(5)(11-12)
- uClinux介绍(11-09)
- openwebmailV1.60安装教学(11-12)
- Linux嵌入式系统开发平台选型探讨(11-09)
- Windows CE 进程、线程和内存管理(二)(11-09)