ARM系统在汽车制动测试系统中的应用
- 格式:doc
- 大小:718.13 KB
- 文档页数:19
ARM实时处理器Cortex-R8介绍_Cortex-R系列处理器盘点说起ARM处理器,大家肯定都会想到Cortex-A系列,但这只是人家三大产品线之一的高性能应用处理器,同时还有非常低调的Cortex-M系列微控制器、Cortex-R 系列实时处理器。
本文主要和大家说说Cortex-R系列,衍生产品中体积最小的ARM处理器,这一点也最不为人所知。
Cortex-R处理器针对高性能实时应用,例如硬盘控制器(或固态驱动控制器)、企业中的网络设备和打印机、消费电子设备(例如蓝光播放器和媒体播放器)、以及汽车应用(例如安全气囊、制动系统和发动机管理)。
Cortex-R系列在某些方面与高端微控制器(MCU)类似,但是,针对的是比通常使用标准MCU的系统还要大型的系统。
Cortex-R8介绍2016年2月份,ARM推出新款实时处理器Cortex-R8。
ARM表示,Cortex-R 系列实时处理器主要是为要求高可靠性、高可用性、高容错性、高维护性、实时响应的嵌入式系统提供高性能计算解决方案。
Cortex-R8在架构设计上基本延续了Cortex-R7的特点,仍然是11级乱序流水线,ARMv7-R 指令集,向下兼容,不过Cortex-R8支持最多四个核心,比上代翻一番,而且各个核心可以非对称运行,有自己的电源管理,所以能单独关闭以省电。
每个核心还可以搭配最多2MB低延迟的紧耦合缓存(TCM),包括1MB指令、1MB数据,整个处理器最多8MB。
相比之下,Cortex-R7每个核心最多只有128KB指令/数据缓存。
Cortex-R8可以采用28/16/14nm等不同工艺制造,其中在28nm HPM工艺下主频最高可达1.5GHz,性能最高15000 Dhrystone MIPS,是现在Cortex-R7的两倍,而核心面积最小可以做到仅仅0.33平方毫米。
Cortex-R8可广泛用于智能手机、平板电脑、车联网、物联网等领域,尤其是能满足4G LTE-A、4.5G LTE-A Pro、5G通信基带和大容量存储器对低延迟、高性能和高能效的要求。
CAN总线技术在列车制动系统上的应用尹志春;郭燕强;曾华南;毛凯敏【摘要】为满足城市轨道交通列车制动系统通信过程中对数据传输可靠性和稳定性的要求,提出采用控制器局域网络(C A N)总线技术作为通信技术协议的方案.介绍CAN总线通信协议的特点,基于STM32芯片,设计CAN通信模块,用于城市轨道交通列车制动系统,并编写CAN通信程序,实现制动系统的互联互通,通过现场调试验证,C A N总线通信在可靠性、传输速度等方面都能达到使用要求.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】5页(P1-4,8)【关键词】列车通信;CAN总线;制动系统;系统设计【作者】尹志春;郭燕强;曾华南;毛凯敏【作者单位】中车广东轨道交通车辆有限公司,广东江门 529100;中车广东轨道交通车辆有限公司,广东江门 529100;中车广东轨道交通车辆有限公司,广东江门529100;中车广东轨道交通车辆有限公司,广东江门 529100【正文语种】中文【中图分类】U266.291+2当前,城市轨道交通在我国发展非常迅速。
在追求城市轨道交通高速发展的同时,列车的自动化程度和可靠性是城市轨道交通高效安全运行的重要保障。
列车在制动过程中,各节车厢之间的通信稳定性和可靠性显得尤为重要,凸显列车制动系统在关乎列车运行安全方面的关键性。
CAN 是控制器局域网络(ControllerArea Network)的简称。
CAN 总线具有电磁兼容性强、数据传输速率较高、可靠性高、错误检测机制完善等优点,在制造业、汽车、航空工业、船舶工业等领域中有着广泛的应用。
在城市轨道交通领域,CAN 总线技术已经在旅客信息、列车倾摆、牵引、车门等控制子系统中得到了广泛的应用[1]。
本文提出CAN总线的方案应用于城市轨道交通列车制动系统的通信。
在工业控制中,出于方便性、低成本、低公害、安全性、舒适性的考虑,开发了各种各样的电子控制系统。
ARM Cortex内核系列提供非常广泛的具有可扩展性的性能选项,设计人员有机会在多种选项中选择最适合自身应用的内核,而非千篇一律的采用同一方案。
Cortex系列组合大体上分为三种类别:● Cortex-A—面向性能密集型系统的应用处理器内核● Cortex-R—面向实时应用的高性能内核● Cortex-M—面向各类嵌入式应用的内核Cortex-A处理器为利用操作系统(例如Linux 或者Android)的设备提供了一系列解决方案,这些设备被用于各类应用,从低成本手持设备到智能手机、平板电脑、机顶盒以及企业网络设备等。
早期的Cortex-A系列处理器(A5、A7、A8、A9、A12、A15和A17)基于ARMv7-A架构。
每种内核都共享相同的功能集,例如NEON媒体处理引擎、Trustzone安全扩展、单精度和双精度浮点支持、以及对多种指令集(ARM、Thumb-2、Thumb、Jazelle和DSP)的支持。
与此同时,这些处理器也具有极高的设计灵活性,能够提供所需的最佳性能和预期的功效。
尽管Cortex-A5内核是Cortex A系列中体积和功耗都最低的成员,但它拥有支持多核性能的潜能,并且与该系列中的高级成员(A9和A15)兼容。
对于那些之前采用ARM926EJ-S或ARM1176JZ-S处理器的设计人员来说,选择A5是自然的,因为它具有更高的性能和更低的芯片成本。
Cortex-A7在功耗和体积上与Cortex-A5相似,但其性能提升20%左右,且与Cortex-A15和Cortex-A17有完全的架构兼容性。
Cortex-A7是成本敏感型智能手机和平板电脑的理想选择,而且它还可以与Cortex-A15或Cortex-A17组合使用,形成ARM 称为“big.LITTLE”的处理结构。
big.LITTLE结构实质上是一种功耗优化技术;高性能CPU(例如Cortex-A17)和高效率CPU(例如Cortex-A7)的组合配置能够提供更高的持久性能,同时因为更高效的内核很好的满足了应用对中低性能的需求,这种组合还显著节省整体功耗,节省75%的CPU耗能,并且延长的使用寿命。
《智能网联汽车计算平台部署与测试》答案情景一计算平台硬件安装任务一计算平台检查一、填空题1.感知系统决策与控制系统执行系统2.摄像头雷达等环境感知传感器惯性导航 GPS等导航定位装置3.行驶路径规划驾驶行为决策运动控制4.线控驱动系统线控转向系统线控制动系统线控换挡系统5.电子控制单元传感器执行器网络设备6.车身控制器雷达传感器摄像头动力与底盘系统控制器7.算力强与安全性高功能模块具有扩展性系统通信功能优异8.可移植可迭代可拓展9.主控制单元中央电脑10.自动驾驶算法验证车辆性能测试11.应用层支持软件层操作系统层硬件架构层硬件接口层12.传感器无线通信模块动力系统底盘系统13.计算单元人工智能单元控制单元二、选择题1.A2.D3.C4.B5.A6.C三、判断题1.√2.√3.√4.×5.√6.√7.×8.×9.√ 10.√四、简答题1.答:感知系统的作用可类比于人的耳朵和眼睛,作用是感知智能网联汽车外部与内部的实时环境,以及驾驶员的状态和操纵行为,为车辆提供人-车-路综合信息输入。
2.答:使用“虚拟域”的概念,在软件层面进行域定义;极大减少了硬件数量;使用以太网在内的高速车载通信网络;各控制器具有高性能的计算能力。
3.答:智能网联汽车计算平台主要功能是完成汽车行驶和信息交互过程中所产生的海量、多源、异构数据的高性能计算,具有利用人工智能、信息通信、互联网、大数据、云计算等新兴技术,实现实时感知、决策、规划,以及参与全部或部分控制,实现自动驾驶、联网服务等功能。
4.答:(1)根据车辆维修手册查看车辆各计算平台部件,如车身控制单元、底盘控制单元等。
(2)根据维修手册确定计算平台部件在车辆上的安装位置。
(3)断开12V电源。
(4)进行高压断电。
(5)用工具打开车身或机舱内相应位置的内饰盖板、罩盖等,检查计算平台部件固定螺栓是否齐全,电气插接件是否插接牢靠,线束安装走向是否合理,是否进行必要的捆扎和整理。
浅谈ARM Cortex系列处理器之区别市面上ARM Cortex系列包括3个系列,包括ARM Cortex-A,ARM Cortex—R,ARM Cortex —M,Z这三种系列,并且每个系列又分多种子版本,每个子版本都有各自的特点。
很好的为设计人员提供非常广泛的具有可扩展性的性能选项,从而有机会在多种选项中选择最适合自身应用的内核,而非千篇一律的采用同一方案.其中,1,Cortex-A-面向性能密集型系统的应用处理器内核2, Cortex-R-面向实时应用的高性能内核3, Cortex-M-面向各类嵌入式应用的微控制器内核Cortex-A处理器为利用操作系统(例如Linux或者Android ,IOS)的设备提供了一系列解决方案,这些设备被用于各类应用,从低成本手持设备到智能手机、平板电脑、机顶盒以及企业网络设备等。
早期的Cortex-A系列处理器(A5、A7、A8、A9、A12、A15和A17)基于ARMv7-A架构。
每种内核都共享相同的功能集,例如NEON媒体处理引擎、Trustzone安全扩展、单精度和双精度浮点支持、以及对多种指令集(ARM、Thumb—2、Thumb、Jazelle 和DSP)的支持。
与此同时,这些处理器也具有极高的设计灵活性,能够提供所需的最佳性能和预期的功效.介绍过Cortex-A,下面介绍Cortex—R系列——衍生产品中体积最小的ARM处理器,这一点也最不为人所知。
Cortex—R处理器针对高性能实时应用,例如硬盘控制器(或固态驱动控制器)、企业中的网络设备和打印机、消费电子设备(例如蓝光播放器和媒体播放器)、以及汽车应用(例如安全气囊、制动系统和发动机管理)。
Cortex—R系列在某些方面与高端微控制器(MCU)类似,但是,针对的是比通常使用标准MCU的系统还要大型的系统。
例如,Cortex-R4就非常适合汽车应用.Cortex—R4主频可以高达600MHz(具有2。
ADAMS软件在汽车制动仿真方面应用1 前言机械系统动力学分析软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)以其强大的功能正迅速应用于各行各业,其中ADAMS/CAR 模块在汽车操纵稳定性和平顺性等性能仿真分析方面显示了突出的特点,已为广大汽车工程技术人员广泛应用。
但在制动性能仿真方面略嫌不足,如制动器只有钳盘式模型,且未引入制动力调节或ABS 等控制系统。
本文即以制动仿真为例,对ADAMS/CAR 仿真方面的应用扩展进行一些探讨,并重点研究具有制动力调节装置的制动仿真问题。
2 ADAMS/CAR 制动仿真2.1 ADAMS 简介ADAMS 集建模、求解和可视化于一体的数字化虚拟样机技术,可以有效地将三维实体模型及应用有限元分析软件描述的零部件模型有机地结合起来,准确地进行机械系统的各种模拟,以分析和评估系统的性能,从而为物理样机的设计和制造提供依据。
ADAMS 功能日益完善,所提供的ADAMS/Car、ADAMS/Engine、ADAMS/Chassis、ADAMS/Driveline、ADAMS/Driver、ADAMS/Tire、Suspension Design等汽车专业模块,能够帮助汽车工程师快速创建高精度的参数化数字样机和汽车的运动学和动力学仿真模型,进行汽车的操纵稳定性、制动性、乘坐舒适性和安全性等整车性能仿真分析。
2.2 ADAMS/CAR 的制动仿真功能ADAMS/CAR 模块的整车制动仿真中包括直线制动和转弯制动,直线制动仿真时需输入开始时间、初始速度、路面条件和档位等参数,转弯制动仿真时还需输入转弯半径、制动减速度、侧向加速度等参数。
制动仿真结果,可以通过结果的数据文件查看,也可以进入后处理窗口(Postprocessing Window)查看各种数据曲线[ ] 1 ,包括制动过程中的制动管路压力、制动力矩、制动距离、车速、减速度、轮速等制动性能参数以及整车和其他部件参数的变化曲线。
摘 要:汽车的制动性能是汽车性能的重要指标之一,是汽车检测中的重要项目。目
前制动性能检测有台架法和路试法,台架法虽然被广泛使用,但是由于其检测结果不能完全反应汽车实际制动过程中的运动变化,存在一定的缺陷。而路试法能确切的检测汽车道路行驶制动的性能。随着计算机技术的飞速发展,越来越多的融入先进技术的便携式道路制动性能测试系统被研制出来。 本文介绍了GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》对路试法检测制动性能的测试标准和测试内容的规定,分析了行车制动的过程,提出了测试各运动量的测试方法。基于这些测试方法设计了一种基于路试法检测汽车制动性能的测试系统。该系统采用目前先进的嵌入式软硬件技术,设计了采集和处理试验数据的ARM系统。ARM系统部分以ARM7内核的微处理器LPC2294为核心,扩展了键盘、液晶显示、试验数据存储、USB接口等硬件模块,通过A/D和定时器捕获等功能接口,采集来自ARM系统前端的非接触式传感器的车速信号和制动踏板力信号,处理后的数据可以在液晶上显示出来,存储在数据存储单元,同时也可以通过USB接口将采集和计算的各种数据传送到上位机中。设计了上位机上对制动性能分析与评价软件,它可以绘制出制动过程中的速度-时间等曲线,并对制动性能做出评价。 关键字:汽车 制动性能 ARM UC/OS-Π Abstract:The automobile braking performance is one of the important
guidelines automobile performance and an absolutely necessarily in automobile inspect.At present there are two kinds of methods to check braking performance The one is Roller test method and the other is Road test.Although norms method is used extensively.But because of its detection result can not fully reflect the actual process of sports car brake changes.Along with the rapid development of computer technology, more and more into the advanced technology of portable road braking performance test system were developed. This paper introduces the GB7258-2004 "motor vehicle safety operation technology conditions of automobi ShiFa detection braking performance testing standards and test content regulation, analyzes the process of crane brake, puts forward the testing all level of test method.Based on these tests designed a kind of ShiFa detection based on road car brake performance test system,Puts forward testing all level of test method. Based on these tests designed a kind of ShiFa detection based on road car brake performance test system.The ARM system of the kernel's microprocessor ARM7 LPC2294 as the core, expanded the keyboard, LCD display, test data storage, USB interface hardware modules, through A/D and timer function such as interface, collection, captured from ARM system's front-end non-contact sensor speed signal and the brake pedal force signal, the processed data can be displayed on the LCD, storage in data storage cell, can also use USB interface will collection and calculation of various transfer data to the upper machine. Design of the upper machine braking performance analysis and evaluation software, it can draw the braking process of speed - such as time of braking performance curve, and make comments. Keywords:Car The braking performance ARM UC/OS-Π 目 录 引 言 ............................................................. 1 1 设计要求 .......................................................... 4 2 汽车制动性能测试方法 .............................................. 4 2.1 制动过程分析 ................................................... 4 2.2 测试标准与测试内容 .............................................. 5 2.2.1制动距离检测行车制动性能标准..................................................... 5 2.2.2 充分发出的平均减速度检验行车制动性能标准.........................................5 3 系统硬件部分设计 .................................................. 6 3.1 系统硬件部分总体设计 ............................................ 6 3.2 传感器信号调理 ................................................. 6 3.3 ARM微处理器LPC2294 ............................................. 7 3.4 系统电源电路 ................................................... 9 3.5 复位晶振电路 ................................................... 9 3.6 键盘扩展电路 .................................................. 10 4 系统软件部分设计 ................................................. 12 4.1 系统软件总体设计............................................... 12 4.2 ARM微处理器与上位计算机串行通信............................................ 13 4.3 程序流程图 .................................................... 14 5 测试结果 ......................................................... 14 6 总结 ............................................................. 15 参考文献 .......................................................... 16 引 言 汽车的制动性能是汽车性能的重要指标之一 ,是汽车检测中的重要项目。目前制动性能检测有台架法和路试法 ,台架法虽然被广泛使用 ,但是由于其检测结果不能完全反应汽车实际制动过程中的运动变化,而且台架测试中通常以车轮制动力的大小和左右车轮制动力的差值来评价汽车的制动性能。在台架实验中,一般不对这个制动过程的踏板力、制动力和制动时间的关系进行记录,这对于制动系统没有故障且无迟滞现象的多数汽车是合理的, 但是对于制动时有明显迟滞现象的汽车,台架检测合格的汽车,实际上不一定合格;另一方面,在台架上检测时,前后轴为静载荷,不变化。而在路面测试时,由于惯性的作用,前后轴载荷会发生变化,而这种变化会影响到制动效果,因此台架检测汽车的制动性有一定的局限性。 ,存在一定的缺陷。 而路试法能比较准确的反映汽车制动的实际过程 ,但同时也要求路试法检测设备具有很高的实时性和高速数据处理能力 。随着计算机的飞速发展 ,越来越多的融人先进技术的便携式道路制动性能测试系统被研制出来 ,国标路试法制动性能的检测项目做出了规定,根据GB7258—2004规定,路试法检测汽车制动性能的检测项目①制动距离②充分发出的平均减速度③制动踏板力④制动时间。这些检测的数据采集和处理,要求的实时性和精度都非常高,而且需要很多扩展功能,为满足汽车的制动性能检测的要求,本文设计了基于ARM的汽车制动性能检测系统。 (一)汽车制动性能检测技术发展