本文讲述了如何设计一款基于ARM9微处理器的嵌入式车载网关,实现车载网络与互联网的互连。车载网关作为连接不同网络协议的桥梁,能够让汽车接入互联网,实现更丰富的车载信息服务与车辆管理功能。文章详细介绍了软硬件设计的多个方面,包括硬件电路设计、网络协议编程以及驱动程序开发等。
**硬件电路设计**
硬件电路设计是嵌入式车载网关的基础。硬件部分主要由微处理器模块、LIN总线模块、CAN总线模块等组成。微处理器模块负责协调整个网关的工作。文章中提到,该模块采用的是三星公司的S3C2410处理器,基于ARM920T内核。S3C2410采用5级流水线和哈佛结构设计,具有高性能和低功耗的特点,工作频率高达203MHz,集成有10M/100M以太网接口,使用DM9000作为网卡芯片,提供了快速的以太网接入功能。
LIN总线模块使用TJA1020作为LIN总线收发器,通过其低斜率模式进一步降低电磁干扰,适合汽车网络环境。TJA1020与S3C2410的UART接口相连接,实现LIN协议的通信。
CAN总线模块的组成部分包括MCP2510 CAN控制器和PCA82C250 CAN收发器。MCP2510是一种带SPI接口的CAN控制器,简化了CAN接口的设计。PCA82C250是CAN控制器和物理总线之间的接口,提供高速通信能力。
**网络协议编程**
网络协议编程是车载网关软件设计的重要部分。在Linux环境下,需要实现LIN协议编程和CAN设备驱动程序开发。这涉及到对LIN协议的底层通信细节进行编程,以及开发适配于CAN控制器的驱动程序,以便于汽车内部的各个控制单元能通过车载网关与外部进行数据交换。
**驱动程序开发**
驱动程序开发是确保硬件模块与操作系统良好对接的关键。在ARM9和Linux平台上,需要开发适用于DM9000网络接口和CAN总线控制器MCP2510的驱动程序。驱动程序负责初始化硬件,以及提供操作系统与硬件通信的接口。
**总结**
基于ARM9的嵌入式车载网关不仅是一个硬件设计项目,也是一个软件开发过程。软硬件设计的复杂性要求设计者必须熟悉ARM架构、Linux内核编程以及车载通信协议。通过这样的设计,网关能够实现从发动机和动力传动集中控制系统到通讯与信息娱乐系统的全面连接,使车辆成为一个真正的网络节点,对未来的智能交通系统和汽车的信息化建设具有重要意义。