汽车仪表是驾驶员与汽车的信息交流界面，对汽车安全以及经济行驶具有重要作用。近年来，随着汽车电子技术的发展，汽车仪表显示信息也不断增加，而传统机械指针式汽车组合仪表则无法满足现在使用需求。特别是计算机、微电子和各种现场总线通信技术广泛运用，以嵌入式微处理器为核心的智能化数字式仪表将是汽车仪表发展的必然趋势。本文给出一种嵌入式汽车数字仪表设计方案。
电源和复位电路设计
该汽车数字仪表系统采用汽车蓄电池供电，汽车蓄电池的电压约为12 V，而该系统需采用5 V、2.5 V和3.3 V工作电压，S3C44BOX内核工作电压是2.5 V，I／O端口的工作电压是3.3 V，调理电路以及一些驱动器件需用5 V的工作电压。因此，系统选用7805稳压器作为5 V电压转换器，选用AS2515AU2.5和AS2515AU3.3分别作为2.5 V和3.3 V电压转换器。掉电时能够及时存储里程信息，电源地需接一只1 000 μF的电容。掉电时，大电容可以确保S3C44BOX工作一段时间，完成里程信息的存储。复位电路采用专用的复位电路IPM811实现系统稳定启动。图2为系统电源电路。
车速、水温、油量以及开关量的处理电路设计
由于汽车大多工作在恶劣环境下，将干扰车速传感器信号，因此在输入至中断端口EINT0前需要对车速脉冲信号进行处理，这里采用RC滤波、三极管放大以及斯密特整形方法调理车速脉冲信号。车速脉冲调理电路如图3所示。
水温、油量信号是电阻信号，须转化为电压信号，再将其电压信号输入至S3C44BOX的AD端口。而其他开关量则经过滤波降压后输入至S3C44BOX的I／O端口。
CAN总线通信电路设计
S3C44BOX无SPI接口，但有SIO接口，SIO模块的发送和接收既可在上升沿锁存数据位，也可在下降沿锁存数据位，因此可通过设置 S3C44BOX的SIO模块所对应的寄存器实现上升沿发送数据，下降沿接收数据，从而与MCP2510的SPI总线时序相配合。CAN总线通信电路如图 4所示。
步进电机表头电路等。其中步进电机选用Switec的汽车仪表专用步进电机X15.168，以及专用四通道步进电机驱动器件X12.017。 S3C44BOX的I／O电平为3.3LVCMOS电平，而X12.017是5VCMOS电平，需采用74LVX4245电平转换。
采用S3C44BOX与嵌入式实时操作系统μC／OS_II设计了一款高精度高、高灵敏度、工作稳定的嵌入式总线汽车数字仪表。S3C44BOX资源丰富、执行速度快，能扩展很多种功能，如IC卡、GPS、黑匣子等；加之嵌入式实时操作系统简化了应用程序，可高效实时地调用系统任务，因此本汽车数字仪表系统能够很好地解决汽车仪表迈向综合信息化的问题。
CAN总线概述
CAN总线即控制器局域网络，是现场总线之一，由德国Bosch公司为汽车的监测、控制系统而设计的总线式串行通讯网络，适合于工业过程控制设备和监控设备之间的互联。是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。主要应用于汽车电控制系统、电梯控制系统、安全监控系统、医疗仪器、纺织机械、船舶运输等方面。CAN具有下下列主要特性：①低成本；②远距离传输（长达lOKm）；③高速的数据传输速率；④可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；⑤可靠的错误处理和检错机制；⑥发送的信息遭到破坏后，可自动重发；⑦节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能。
嵌入式系统的CAN接口电路
图2是嵌入式微处理器S3C44BOX的CAN接口
。如图所示，ARM和SJA1000以总线方式连接，由于ARM信号为3.3伏，而CAN总线控制器电平为5伏，所以所有信号之间均需要电平转换，本例中使用了QS34X245作为电平转换芯片。 QS34X245为80引脚的双例直插芯片，它既有电平转换功能（5V变到3.3V），又是一个总线开关和隔离器件。QS34X245内提供一组32位高速CMOS兼容的总线开关，当输出使能端OEn（n为1～4）为低电平时，开关通，连能总线A和总线B；当输出使能端OEn为高电平时，则开关断开，总线 A和总线B隔离。OE1控制总线A和总线B的低8位（即A7～A0和B7～B0），OE2控制A15～A8和B15～B8，OE3控制A23～A16和 B23～B16，OE4控制A31～A24和B31～B24。由于ARM总线非复用，而SJA1000总线复用，所以必须通过逻辑产生地址锁存信号 ALE，在本例中该信号由芯片GAL22V10产生。SJA1000的片选、读写信号均采用arm总线信号，ALE信号由读写信号和地址信号通过GAL产生。在写SJA1000寄存器时，首先往总线的一个地址写数据，作为地址，读写信号无效，ALE变化产生锁存信号；然后写另外一个地址，读写信号有效，作为数据。上述逻辑完全通过GAL产生。此外，CAN总线需要在两线问加一个120欧电阻。
