H8Sx/1544是一款完全符合第三代汽車儀表需要的芯片，它具有高速運算能力的32位MCU，帶有兩路CAN通道，能直接驅(qū)動步進電機和LCD模塊，性能參數(shù)滿足汽車工業(yè)級要求[3]。外圍模塊包括步進電機控制PWM定時器，LCD模塊接口，16位定時器脈沖單元(TPU)，DMA控制器(DMAC)，CAN總線控制器、串行接口，A/D轉(zhuǎn)換器，警示燈和報警器的輸出，LED PWM調(diào)光等。這些模塊可以滿足車速、轉(zhuǎn)速、油量、冷卻水液位的信號采集和顯示，可以很容易地實現(xiàn)外設(shè)元件很少的儀表板電路[4]?；贖8Sx/1544的汽車儀表板框圖如圖3所示。

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　　6組步進電機可直接通過H8Sx/1544的PWM引腳驅(qū)動，分別用于指示汽車行駛的車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、燃油箱的油量、機油壓力和發(fā)電機電壓。選用具有并行8080接口的點陣式液晶模塊，可直接與MCU相連，用于顯示圖形和其他信息。高速CAN和低速CAN分別與汽車內(nèi)的兩個CAN網(wǎng)絡(luò)相連，必要時可作為網(wǎng)關(guān)使用。汽車車速傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器通常采用霍爾器件，為了改善波形，在輸入捕獲定時器管腳外使用了施密特電路進行整形。

　　軟件設(shè)計

　　為了提高代碼的可重用性、可讀性以及可維護性，軟件編寫的基本思想是在滿足系統(tǒng)功能的前提下，盡可能使應(yīng)用軟件標準化、模塊化。每一個模塊是一個具有獨立功能的程序，可以單獨設(shè)計、調(diào)試與管理。

　　軟件模塊主要有主程序模塊、初始化模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、步進電機驅(qū)動模塊、CAN通訊模塊、LIN通訊模塊、SPI通訊模塊、顯示模塊、存儲記憶模塊、報警模塊、中斷模塊等。

　　報警模塊實現(xiàn)異常情況下控制告警信號輸出，如冷卻液溫度升高近沸點或燃油箱內(nèi)的燃油量少于某一規(guī)定值時，音頻告警會發(fā)出不同頻率的告警信號，點亮指示燈。中斷模塊有四種中斷源：按鍵信號、車輪轉(zhuǎn)速信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號及掉電保護信號，分別完成面板功能設(shè)置、測速和掉電時的數(shù)據(jù)保存。數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)輸入參數(shù)對相應(yīng)的模擬信號進行采樣、量化，并對采樣信號進行抗干擾處理。顯示模塊完成LCD的初始化，并顯示各種需要符號和數(shù)值。步進電機驅(qū)動模塊采用微步方式驅(qū)動步進電機，有加速、勻速、減速三種模式，以克服電機在啟動時滯后、停止時過沖的現(xiàn)象。

　　結(jié)語

　　本文通過對汽車儀表系統(tǒng)基本功能的分析，完成了一款高集成、嵌入式、總線化的汽車組合電子儀表。該儀表能實現(xiàn)步進電機帶動表盤指針實時指示以及LCD的圖形化顯示，實現(xiàn)了功耗低、容錯性強、模塊化程度高的設(shè)計要求。