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4)采用can通讯方式，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，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，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，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，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线访问；无破坏性的基于优先权的仲裁；借助接收滤波的多地址帧传送；发送期间若丢失仲裁