引言

　　混合动力汽车HEV（Hybrid-Electric Vehicle）在解决能源利用和环境保护上具有广阔的前景，目前在国内的研制尚处于起步阶段。由于涉及到两套系统（发动机与电动机）的协调工作、发动机的动力性能的控制、降低能源消耗以及污染气体排放等问题，需要对客车的内部参数进行实时观测，以详细了解它的运行状态。因此，一款能够直观地显示客车运行状态的仪表是必不可少的。对于这样一个集内燃机动力和电动机动力为一体的高复杂的系统，若要显示其内部大量的状态参数，仅依靠传统的传感器来传递信息显然是不切实际的，因此充分利用其内部现有的CAN（Controller Area Network）通讯网络，开发一款CAN通讯接口的液晶显示系统尤为重要。

系统结构

　　该系统使用ARM芯片作为主控芯片，从CAN总线上获得数据并通过液晶屏快速、形象地显示客车的运行状态，因此该系统应包括基本的硬件电路、数据通讯、操作系统和应用程序等4个组成部分。其系统框图如图1。

 

　　针对结合混合动力客车对仪表的要求，该系统的硬件电路应具有以下特点：

1)高度集成的主控芯片，要集成LCD控制

器、触摸屏控制器、两个CAN总线控制器及PWM控制器等，该芯片应有较高的工作频率，能在温差较大、环境比较复杂的条件下工作；
2)具有容量较大、数据读取速度较快的存储器；
3)稳定可靠的电源系统，保证安全供电的同时，能有效避免输入电压波动带来的不利影响；
4)采用CAN通讯方式CONTROL ENGINEERING China版权所有，在整车通讯系统异常时应具有适当的自我保护能力。

　　根据以上特点，Hynix公司生产的基于ARM构架的HMS30C7202芯片可满足这种高集成化的要求，该芯片集成了两个CAN控制器，可满足仪表需要两路CAN信号的要求。此外，HMS30C7202还有以下特点：集成LCD控制器，支持STN/TFT液晶显示，可直接驱动VGA显示器；5路10位A/D，可直接把触摸屏或话筒音频设备接上；工作温度-40℃～85℃，工业级别的温度范围；SDRAM控制器，DMA控制器等，这些特点都满足对主控芯片的要求。在电源系统和数据通讯方面www.cechina.cn，为了适应比较恶劣的工作环境，必须设计专用的模块来保证系统安全稳定的运行。

　　操作系统方面选用嵌入式Linux操作系统，利用其强大、稳定的工作性能，大量开放的源代码，不仅给应用程序提供了安全稳定的运行平台，而且大大缩短了产品的开发周期，降低了开发成本。

　　应用程序的编写是基于Linux操作系统的，需要在Linux下开发。本仪表应用程序的主要工作是对信息的接收以及显示CONTROL ENGINEERING China版权所有，在Linux操作系统的支持下，使图像在液晶屏上的显示非常容易。

系统硬件设计

硬件电路结构

　　仪表的硬件电路结构示意图如图2所示。

 

HMS30C7202及其他核心芯片

　　HMS30C7202是基于ARM720T的高集成度32位处理器，其CPU与内部模块之间采用了基于AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）总线标准的高级模块连接设计；RISC核，运行速率可达70 MHz，适合于控制；8K的指令数据缓存；内部2K的SRAM主要用于中断服务程序，大大提高了中断响应速度；MMU单元控制工程网版权所有，16位访问宽度的内存接口，可连接两个16、64、128或256Mbit的SDRAM设备；ROM、FLASH、SRAM和SDRAM控制器，支持突发ROM处理，可以让操作系统直接从ROM启动（ROM是32位的数据宽度，与SDRAM分离），指令运行和DMA操作SDRAM可以并行；HMS30C7202外围功能模块包括支持DMA的LCD控制器，可使用单色或彩色STN和TFT(薄膜工艺学)LCD，最大为640*480(VGA)的解析度，16位颜色，单色直接产生16个灰度级别；模拟功能块有A/D、D/A和PLL等，片内ADC接口模块可用于电池检测、音频输入和触摸屏；它还为外围设备提供了UART、USB、PS2和两路CAN等串行通讯口。HMS30C7202几乎包括了PC机的所有基本功能控制工程网版权所有，是替代工控机的最佳方案。

除了主控芯片HMS30C7202，核心设备中还包括以下芯片：

FLASH：2片Intel的E28F640J3A，容量8MB，32位数据带宽，用于存储操作系统代码。
SDRAM：2片现代的HY57V561620LT，容量32MB，用于应用软件运行和调试。
EPROM：1片AM29F040，容量512KB，用于装载Boot-Loader代码。

CAN通讯模块
　　CAN（Controller Area Network）也就是控制器局域网，是一个串行的、异步的、多主机的通讯协议，它是全数字化、双向的现场总线。CAN具有以下主要特性：多主站依据优先权进行总