汽車(chē)山區道路行駛安全預警系統設計研究

圖4 TMS320LF2407A與語(yǔ)音芯片的接口電路

從圖4中可以看出，DSP與語(yǔ)音芯片ISD1730之間用四根線(xiàn)相連，DSP的SPISTE管腳與ISD1730的片選信號SS相連，該引腳控制ISD1730語(yǔ)音芯片是否選通，DSP的SPISIMO管腳接ISD1730的串行數據輸入端MOSI，該引腳為語(yǔ)音芯片提供控制命令字和放音地址，DSP的SPIMISO管腳接ISD1730的串行數據輸出端MISO，DSP從該管腳接收的語(yǔ)音芯片返回的信號，DSP的SPICLK管腳接ISD1730的串行時(shí)鐘輸入端SCLK，該引腳為語(yǔ)音芯片ISD1730提供時(shí)鐘信號，ISD1760的Rosc端接80K的電阻到地，即可設置采樣頻率為8KHz，最大錄音時(shí)間為60s；系統在實(shí)現預警之前，可先使用錄音軟件錄制好所需的.wav格式音源文件，再將音源文件輸入電腦的CoolEdit或Goidwave軟件進(jìn)行編輯，然后將所需要播音的內容通過(guò)ISD1700S語(yǔ)音編程拷貝機分段錄制到語(yǔ)音芯片中（SPI模式進(jìn)行多片芯片語(yǔ)音信息的拷貝。

系統軟件設計

只有軟件和硬件的結合才能更好的完成預警功能。前面已經(jīng)對系統的硬件電路進(jìn)行了設計，下面介紹一下預警系統功能的軟件部分。

在TMS320LF2407A軟件設計過(guò)程中，采用匯編指令設定硬件相關(guān)的寄存器，編寫(xiě)I/O輸入輸出程序；采用C語(yǔ)言編寫(xiě)行駛安全預警算法程序。TMS320LF2407A車(chē)輛山區行駛安全預警軟件結構如圖5所示，本系統軟件設計分為主控模塊、A/D轉換模塊、I/O模塊和預警模塊4個(gè)模塊。主控程序模塊控制整個(gè)軟件的運行。A/D模塊將傳感器采集的模擬信號轉換成數字信號；I/O模塊控制TMS320LF2407A與外部的數據輸入輸出；預警模塊得到行駛安全程度值和語(yǔ)音提示信號。下面主要介紹下預警流程。

圖5 預警系統軟件結構圖

預警流程

預警系統是當汽車(chē)在山區道路行駛時(shí)快要發(fā)生不安全時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音報警。軟件結構主要包括系統初始化子程序、SPI初始化程序和中斷服務(wù)子程序三部分，主程序負責判斷是否需要播報語(yǔ)音信息，以及找到該語(yǔ)音信息的存儲地址，中斷服務(wù)子程序負責將接收到的地址放入語(yǔ)音芯片的APC寄存器中進(jìn)行保存。其實(shí)現預警的過(guò)程如下。

圖6 預警流程圖

DSP（TMS320LF2407A）A/D接口對采集的信息進(jìn)行數字化，然后通過(guò)預警算法程序得到車(chē)輛行駛安全程度值，并給語(yǔ)音芯片ISD1730提供預警信號。預警流程如圖6（見(jiàn)下頁(yè)）。程序開(kāi)始運行后，首先初始化DSP的控制寄存器SCSR，然后初始化A/D控制寄存器ADCTRL、MAXCONV、CHSELSEQ，接著(zhù)設置SPI端口參數，再配置中斷IMR、IFR。在這之后A/D自動(dòng)轉換開(kāi)始運行，A/D采樣得到的車(chē)輛運行工況、道路參數和周?chē)h(huán)境條件等值經(jīng)過(guò)山區道路車(chē)輛行駛安全度預警算法計算得出當時(shí)車(chē)輛行駛的安全程度值，然后對模型中的安全閾值進(jìn)行比較判斷，根據預警安全程度的不同執行不同的程序。當安全程度較低時(shí)，則DSP執行預警子程序進(jìn)行語(yǔ)音播報預警。

結束語(yǔ)

本文通過(guò)對山區道路行駛安全預警系統的軟、硬件設計，最終要實(shí)現車(chē)輛在山區道路上的安全行駛，在危險將要發(fā)生的前幾秒時(shí)間內提醒駕駛員，了解當時(shí)的運行狀態(tài)，以便更好的做出相應的補救措施。這對減少山區道路交通事故，保障人們財產(chǎn)和人身安全都有著(zhù)重大的現實(shí)意義。