ARM系统在汽车制动测试系统中的应用 间。这一般时间为0.3～1s。接下来驾驶员持续踩下制动踏板，踏板力不断增加，一直到达最大值，这段时间踏板力增大时间tb，如图2-1（b）从脚踩下制动踏板，到汽车开始减速需要经过t2?1时间，这些主要用于消除制动的一些间隙，减速度从1点开始持续增加，到最大值的2点，此后减速度保持不变，持续制动到3点，汽车停止在3点，这段时间称持续制动时间从t1～t21时间内，由于汽车并未产生减速，这段时间内，汽车基本上保持匀速运动，从1点以后，由于有减速度，速度一直减小直至停止，如图2-1（c）。通过以上的制动分析可知，本系统测量的制动过程是制动踏板被踩下到汽车完全停止住，故汽车的制动是t21?t22?t3，这段时间汽车驶过的距离就是制动距离，如图2-1（d）。
2.2 测试标准与测试内容
2.2.1 制动距离检测行车制动性能标准
制动距离是指汽车在规定初速度下急刹车，从脚接触制动踏板至汽车停时汽车驶过的距离。
制动稳定性要求：机动车的任何部位不允许超出规定宽度的实验通道的边缘线。 表2-1是GB7258?2004《机动车运行安全技术条件》路试法测试行车制动性能对制动距离和制动稳定性要求。
表2-1 制动距离与制动稳定性要求 汽车类型 三轮汽车 乘用车 总质量?3500Kg的低速货车 其它总质量?3500Kg的汽车 其它汽车、汽车列车 制动初速度 满载制动距离要求 空载制动距离要求 实验通道宽度 (m) (m) (m) Km/h ?5.0 20 2.5 ?20.0 ?19.0 50 2.5 30 ?9.0 ?8.0 2.5 50 30 ?22.0 ?10.0 ?21.0 ?9.0 2.5 3.0 2.2.2 充分发出的平均减速度检验行车制动性能标准 2vb?ve2?充分发出的平均减速度MFDD25.92(se?sb)（3-1）其中：
v0?实验车制动初速度，Km/h；
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ARM系统在汽车制动测试系统中的应用 vb-0.8v0，实验车速，Km/h； ve-0.1v0，实验车速，Km/h；
sb-实验车速从v0到vb之间车辆行驶距离，m； se-实验车速从v0到ve之间车辆行驶距离，m；
三、系统硬件部分设计
3.1 系统硬件部分总体设计
从制动性能测试系统的功能要求出发，设计了如图3-1的测试系统。包括微处理器、信号输人、键盘驱动电路、液晶显示、接口、数据存储等模块。
图3-1 测试系统总体构成框图
微处理器采用ARM芯片，其核心是LPC2294，它是一款基于16/32位，既可以执行32位的ARM指令，也可以执行16位Thumb指令，支持实时仿真和跟踪的CPU。LPC22942内部有16KB静态RAM和256KB的FlashROM，有高速IC接口8，路 10位A/D转换
器。
3.2 传感器信号调理
踏板开关信号POW?SW?SIGNAL经过光电隔离后在经过74HC04反向后输入到
LPC2294的外部中断1引脚；速度传感器的速度脉冲信号VEL?SIGNAL经过光电耦合后
经过74HC04反向后输入到LPC2294的定时器捕获引脚CAP1.0。光耦输出端使用的电源经过DC-DC模块B0505隔离的。这样就实现了踏板开关信号、速度信号与LPC2294信号输入端的隔离。
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ARM系统在汽车制动测试系统中的应用 踏板力传感器输出的信号是0～12V的电压信号，而LPC2294的A/D口的模拟电压输出范围是0～3.3V，实现这一电压转换使用两级运算放大器是实现。
3.3 ARM微处理器LPC2294
LPC2294是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位CPU，并带有256 k字节嵌入的高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却很小。
由于LPC2292/2294的144脚封装、极低的功耗、多个32位定时器、8路10位ADC、2/4（LPC2292/LPC2294）路CAN、PWM通道以及多达9个外部中断使它们特别适用于汽车、工业控制应用以及医疗系统和容错维护总线。LPC2292/2294包含76（使用了外部存储器）～112（单片）个GPIO口。由于内置了宽范围的串行通信接口，它们也非常适合于通信网关、协议转换器以及其它各种类型的应用。
LPC2294主要特征：
1. 16/32位ARM7TDMI-S微处理器，LQFP144封装。
2. 16 kB片内静态RAM和256kB片内Flash程序存储器。128位宽接口/加速器可实现高达60MHz的工作频率。
3. 通过片内boot装载程序实现在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）。512字节行编程时间为1ms。单扇区或整片擦除时间为400ms。
4. EmbeddedICE-RT和嵌入式跟踪接口使用片内RealMonitor软件对任务进行实时调试并支持对执行代码进行无干扰的高速实时跟踪。
5. 2/4(LPC2292/2294)个互连的CAN接口，带有先进的验收滤波器。多个串行接口，包括2个16C550工业标准UART、高速I2C接口（400 kbit/s）和2个SPI接口。
6. 8路10位A/D转换器，转换时间低至2.44μs。
7. 2个32位定时器（带4路捕获和4路比较通道）、PWM单元（6路输出）、实时时钟和看门狗。
8. 向量中断控制器。可配置优先级和向量地址。
9. 通过外部存储器接口可将存储器配置成4组，每组的容量高达16Mb，数据宽度为8/16/32位。
10. 多达112个通用I/O口（可承受5V电压），9个边沿或电平触发的外部中断引脚。
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ARM系统在汽车制动测试系统中的应用 11. 通过片内PLL可实现最大为60MHz的 CPU操作频率。 12. 片内晶振频率范围：1～30 MHz。 13. 2个低功耗模式：空闲和掉电。
14. 通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒。 15. 可通过个别使能/禁止外部功能来优化功耗。 16. 双电源。
——CPU操作电压范围：1.65～1.95 V(1.8 V± 0.15 V)；
——I/O操作电压范围：3.0～3.6 V(3.3 V± 10%)，可承受5V电压。
3.4 系统电源电路
LPC2294使用双电源，其内核CPU采用+1.8V电压，I/O口使用+3.3V电压，而液晶显示模式使用+5V电压，踏板力传感器和非接触式传感器使用+12V电压供电。故需为系统提供以上四种电压，本系统中电源部分采用+12V电压输入。外部提供+12V电源，经过两级DC-DC转换可以得到LPC2294所需要的两种电压，第一级经过L7805CV将12V转到+5V，第二级则分别使用DC-DC模块SPX1117M3-3-3和SPX1117M3-1.8是将+3.3V到+1.8V。系统电源转换电路如图3-4所示。
图3-4 系统电源电路
3.5 复位晶振电路
复位是将微处理器初始化为某个确定的初始化状体，复位信号的产生电路有很多种，最简单的阻容复位电路，但这种复位电路可靠性较差，不能保证任何情况下都能对微处理器进行复位。图3-5是使用SP708S扩展的外部手动的复位电路。
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