基于CAN總線(xiàn)及藍牙技術(shù)的汽車(chē)電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及測試

　　引言

　　在汽車(chē)電子系統中，CAN總線(xiàn)通信技術(shù)不僅減少了線(xiàn)束減輕了汽車(chē)重量從而提高了效率，更重要的是它實(shí)現了汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò )的信息共享和數據傳輸，利用它可以把某項應用按照功能分拆在不同的組件中實(shí)現，這樣在實(shí)現各個(gè)功能子系統時(shí)非常靈活，系統中組件的使用更廣泛更充分，單個(gè)組件可以在多個(gè)功能系統中被應用?？梢哉f(shuō)CAN總線(xiàn)的出現更好地體現了網(wǎng)絡(luò )復用的特點(diǎn)。藍牙技術(shù)在消費電子領(lǐng)域中的成功運用經(jīng)驗推廣到汽車(chē)電子領(lǐng)域后，其開(kāi)發(fā)與測試遇到了一定的挑戰，筆者結合為某整車(chē)廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)的一款基于CAN總線(xiàn)及藍牙技術(shù)的車(chē)載信息娛樂(lè )設備，介紹基于CAN總線(xiàn)及藍牙技術(shù)的汽車(chē)電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及測試中的關(guān)鍵技術(shù)。

　　產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

　　該產(chǎn)品是一個(gè)集成USB音頻播放、藍牙免提、藍牙音頻流播放等功能于一體的汽車(chē)電控單元(以下以USB-BOX來(lái)表示)，通過(guò)CAN總線(xiàn)與車(chē)內音響系統組合為一體，實(shí)現播放普通U盤(pán)內音樂(lè )文件(MP3、WAV、WMA等)，同時(shí)可以通過(guò)藍牙功能實(shí)現免提接聽(tīng)、撥打電話(huà)及播放流媒體音樂(lè )等[1]。音響系統包括液晶屏、收音機、方向盤(pán)和USB-BOX，其中液晶屏用于實(shí)現歌曲文件信息、電話(huà)相關(guān)信息以及電話(huà)本的顯示等功能，收音機實(shí)現CD音樂(lè )播放及控制等功能，收音機和方向盤(pán)上帶有按鍵控制接口，實(shí)現對USB-BOX的音樂(lè )控制和免提操作，系統結構如圖1所示。

　　在這個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò )汽車(chē)音響系統中，收音機和方向盤(pán)CAN節點(diǎn)提供人機操作接口控制USB-BOX，而USB音樂(lè )播放和藍牙免提功能相關(guān)的液晶屏顯示頁(yè)面則由USB-BOX來(lái)控制。USB-BOX的程序設計采用基于有限狀態(tài)自動(dòng)機的軟件架構，將整個(gè)控制流按照功能分解為若干并發(fā)的子狀態(tài)機，每個(gè)狀態(tài)機被實(shí)現為一個(gè)任務(wù)，在子狀態(tài)機中將該功能實(shí)現的過(guò)程節點(diǎn)做為子狀態(tài)，以過(guò)程的推進(jìn)作為狀態(tài)機的跳轉，這樣使得整個(gè)系統構架清晰，簡(jiǎn)化了實(shí)現，便于系統調試和后續功能擴展[2]。

　　在狀態(tài)機的實(shí)現中，關(guān)鍵跳轉條件是CAN幀和藍牙信號，CAN幀方面主要是標識符的管理，標識符是指當前液晶屏應該顯示什么樣的頁(yè)面，提供什么樣的顯示信息和導航選擇，在該頁(yè)面下收音機和方向盤(pán)按鍵操作對應哪些控制命令，可以實(shí)現哪些選擇性的操作(選擇、退出、向上向下導航、向前向后導航)[3]，由USB-BOX和收音機共同管理。而藍牙信號涉及到不同手機在同一功能上的不同差異，信息組合不完整，次序不固定，這就會(huì )帶來(lái)一定的兼容性問(wèn)題[5]。下面以電管理為例描述一下?tīng)顟B(tài)機的設計。

　　首先根據整個(gè)來(lái)電管理的過(guò)程設計Ready、IncomingCallEstablish、ActiveCall三個(gè)狀態(tài)，USB-BOX默認起始狀態(tài)為Ready，當手機來(lái)電時(shí)，手機把藍牙信號CALL_SETUP_IND(呼叫過(guò)程提示)、RING_IND(來(lái)電響鈴提示)和CALLER_ID_IND(來(lái)電號碼)等來(lái)電信息傳給USB-BOX，USB-BOX進(jìn)入IncomingCallEstablish狀態(tài)，通過(guò)CAN幀將響鈴提示信息發(fā)送給管理功放音響的收音機，把來(lái)電號碼發(fā)送給液晶屏，這時(shí)收音機播放鈴聲，同時(shí)液晶屏上彈出顯示頁(yè)面，包括該電話(huà)號碼，并提供是否接聽(tīng)的兩個(gè)可導航選項，這個(gè)頁(yè)面的標識符便是來(lái)電管理標識符。這時(shí)可以利用收音機上的導航按鍵選擇是否接聽(tīng)，在導航到接聽(tīng)按鍵上按下選擇鍵時(shí)，收音機會(huì )把接聽(tīng)來(lái)電命令發(fā)送給USB-BOX，USB-BOX通過(guò)藍牙信號把接聽(tīng)來(lái)電命令發(fā)給手機，手機接聽(tīng)來(lái)電，通話(huà)建立后手機把藍牙信號CALL_IND=1(呼叫建立)發(fā)送給USB-BOX，USB-BOX進(jìn)入ActiveCall狀態(tài)，在該狀態(tài)下，在收音機上按下選擇鍵時(shí)，USB-BOX接收到該按鍵操作命令，發(fā)送CAN幀給液晶屏，彈出一個(gè)可導航頁(yè)面，包括掛斷、保持選項，選擇掛斷，收音機把掛斷命令通過(guò)CAN幀發(fā)送給USB-BOX，USB-BOX通過(guò)藍牙信號發(fā)送給手機掛斷電話(huà)，掛斷后手機把藍牙信號CALL_IND=0(通話(huà)結束)發(fā)送給USB-BOX，USB-BOX進(jìn)入Ready狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)CAN幀把通話(huà)結束發(fā)送給液晶屏和收音機。