基于時(shí)間觸發(fā)模式的汽車(chē)防盜方案

　　1）采用了Atmel 公司生產(chǎn)的AT89S52 單片機作為處理核心，該處理器有32 個(gè)I/O 口，3 個(gè)Timer，最多支持8 個(gè)中斷。因為 256B 的片上RAM 資源不夠，所以系統使用了擴展的64KRAM，此外AT89S52 的8K 片上flash 對于該系統來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠。該處理器可以支持不同的功耗模式，適用于對于成本和功耗敏感的場(chǎng)合。

　　CPU 外接型號為AT24C01 的 EEPROM 作為數據存儲器，用來(lái)存放車(chē)主電話(huà)號碼等信息。AT24C 系列串行E2PROM 具有I2C 總線(xiàn)接口功能，功耗小，寬電源電壓（根據不同型號2.5V～6.0V），工作電流約為3mA,靜態(tài)電流隨電源電壓不同為30μA～110μA。系統中使用了P2 口模擬I2C 總線(xiàn)與E2PROM 連接，這樣的方式相比硬件實(shí)現I2C 協(xié)議可以簡(jiǎn)化電路，降低成本。

　　AT89S52 芯片中提供了內置看門(mén)狗，在一定的時(shí)間周期內，我們必須對看門(mén)狗的寄存器進(jìn)行設置，如果沒(méi)能及時(shí)設置，看門(mén)狗將使系統復位。

　　2）每臺終端在使用前需要進(jìn)行初始化設置。該設置是通過(guò)串口來(lái)完成的，通過(guò)復用與GPS 連接的串口來(lái)實(shí)現終端設備的初始化。需要定義好其通信協(xié)議和需要配置的具體內容。

　　3）該終端安裝在汽車(chē)比較隱蔽的地方，采用汽車(chē)電源供電的方式。該終端的主要功能是負責 GPS 信號的接收處理、告警數據的上報、中心控制命令的接收、處理及命令的執行等工作。

　　4）GPRS 模塊采用法國 WAVECOM 公司Q2406B ,上傳速率可達 2618 kbit s/s ,下載速率可達5316 kbit s/s。GPS 模塊有以下兩種選擇：

　　a）直接選擇串口連接方式的 GPRS MODEM。

　　b）選擇內置的GPRS 模塊外加天線(xiàn)的設計方法。

　　采用第一種方法可以降低開(kāi)發(fā)和維護的難度，而且安裝方便，但是成本比較高。第二種方法需要在硬件上設計相關(guān)的電路，開(kāi)發(fā)難度較大，不過(guò)可以降低成本。

　　5）車(chē)輪速度傳感器也叫輪速傳感器或轉速傳感器，它可以測出車(chē)輪與驅動(dòng)軸共同旋轉的齒圈數，然后產(chǎn)生與車(chē)輪轉速成正比的交流信號。車(chē)輪速度傳感器信號通過(guò)ADC 電路轉換為數字信號傳送給CPU 進(jìn)行判讀。

　　3.4 任務(wù)的設計

　　通過(guò)對圖2以及系統功能的分析我們將系統軟件劃分為多個(gè)任務(wù)，任務(wù)的名稱(chēng)，任務(wù)周期以及執行時(shí)間等信息如表1所列。

　　在表列出的各項任務(wù)中，Task1 每1ms 對buffer 進(jìn)行查詢(xún)，如果有需要收發(fā)的信息，馬上通過(guò)串口收發(fā)。串口收到的string 流存放到緩沖區中，交給Task2 進(jìn)行處理。Task2 周期為1s，負責PUD 短信的編解碼，對命令的識別和控制信號的發(fā)送，它是系統中最耗費資源的任務(wù)。Task3 每隔10s 執行一次，它對車(chē)速傳感器采集的信號進(jìn)行判別，如果需要告警，則將消息發(fā)送給Task2 進(jìn)行處理。Task4 每48ms 檢測一次消息，完成對汽車(chē)控制信號的發(fā)送。Task5 在小于16383 個(gè)CPU 機器周期內（這里以12ms 為周期），對看門(mén)狗進(jìn)行置位，保證系統的正常運行。

　　根據合作式調度器的原理與各任務(wù)的周期，設置定時(shí)器每1 ms 產(chǎn)生一個(gè)周期中斷信號。因為有多個(gè)任務(wù)的執行時(shí)間超過(guò)1 ms ,Task1 無(wú)法按規定的頻率執行。因此采用直接將Task1 包含進(jìn)定時(shí)器中斷服務(wù)子程序的方法，從而使所有任務(wù)的周期及執行時(shí)間均能滿(mǎn)足系統任務(wù)可調度的要求。

　　在工程中采用事件觸發(fā)模式很大程度上會(huì )增加系統的復雜性，導致龐大的代碼結構。這樣的代碼長(cháng)度及復雜性不適合普通開(kāi)發(fā)人員構建，而商業(yè)實(shí)時(shí)操作系統往往價(jià)格昂貴，并且需要很大的操作系統開(kāi)銷(xiāo)。采用基于時(shí)間觸發(fā)模式開(kāi)發(fā)系統可以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)、簡(jiǎn)單、可預測性等工程要求。在應用實(shí)例中也可以看到，對于任務(wù)周期與執行時(shí)間相差懸殊的任務(wù)，為滿(mǎn)足可調度性的要求，將需頻繁執行的短任務(wù)加入定時(shí)器中斷服務(wù)子程序的方法延長(cháng)了中斷處理的時(shí)間，同時(shí)削弱了系統實(shí)時(shí)響應能力及可預測能力。此外，也可以通過(guò)將執行時(shí)間長(cháng)的任務(wù)分解成幾個(gè)執行時(shí)間短的任務(wù)來(lái)滿(mǎn)足任務(wù)可調度性。相對于事件觸發(fā)模式，時(shí)間觸發(fā)模式對工程技術(shù)人員的要求更高。

　　4.結語(yǔ)

　　通過(guò)軟硬件的設計，汽車(chē)防盜系統實(shí)現了對汽車(chē)的實(shí)時(shí)監控和報警，并能實(shí)現硬件硬件防盜功能。汽車(chē)電子中嵌入式系統得到了大量運用，如何整合汽車(chē)的原有資源，設計出強大而且實(shí)用的應用，將是未來(lái)汽車(chē)嵌入式開(kāi)發(fā)的目標。