[发明专利]基于MCU输入捕获外设模块化设计实现车速和汽车里程采集处理的系统

说明书

本发明涉及一种基于CAP模块化设计实现车速和汽车里程采集处理的系统，包括脉冲计数模块，用于采集汽车里程，通过硬件采集模块获取当前输入车速频率；计数法采集模块，通过计算得出本次采集的n次车速脉冲的平均频率；周期法采集模块，通过差值计算车速的周期，并计算车速频率；滤波模块，用于取中位值作为滤波结果，返回至计数法采集模块或周期法采集模块；采集方法仲裁模块，用于读取车速。采用了本发明的基于MCU输入捕获外设模块化设计实现车速和汽车里程采集处理的系统，基于通用MCU具备的CAP外设，使用软件对采集到的车速信号进行滤波、脉冲计数、频率计算。具有广泛的适用性，可以方便的不同硬件上实现。有很高的可靠性，典型的应用场景就是车速采集。

技术领域

本发明涉及嵌入式技术领域，尤其涉及汽车电子领域，具体是指一种基于MCU输入捕获外设模块化设计实现车速和汽车里程采集处理的系统。

背景技术

汽车需要实时显示车速，所以车速采集模块要求对输入的车速信号做出快速反应。本方法中专门设计了低频快速响应模块，完全可以达到实时显示速度的目的。车速采集是汽车电子中必不可少的功能。一般的采集方法与硬件外设严重耦合在一起，在不同的MCU间移植较麻烦，移植后还需要严格的测试。这些都需要占用不少的开发时间。为了解决这种现况，本发明设计了一种通用的车速采集方法，减少在不同MCU之间的移植时间。又因为只需要修改极少的接口代码，而大部分功能代码不需要修改，所以又减少了测试时间。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足安全性高、操作简便、适用范围较为广泛的基于MCU输入捕获外设模块化设计实现车速和汽车里程采集处理的系统。

为了实现上述目的，本发明的基于MCU输入捕获外设模块化设计实现车速和汽车里程采集处理的系统如下：

该基于MCU输入捕获外设模块化设计实现车速和汽车里程采集处理的系统，其主要特点是，所述的系统包括：

脉冲计数模块，用于采集汽车里程，通过硬件采集模块获取当前输入车速频率，在频率异常的情况下停止脉冲计数；

计数法采集模块，通过在固定时间t内，记录检测到的脉冲个数n，通过计算得出本次采集的n次车速脉冲的平均频率；

周期法采集模块，通过检测到的两次中断的CAP外设计数器差值，通过差值计算车速的周期，并计算车速频率；

滤波模块，与所述的计数法采集模块和周期法采集模块均相连接，用于对计数法采集模块和周期法采集模块的采集数据进行排序，去掉最大值和最小值，取中位值作为滤波结果，将结果返回至计数法采集模块或周期法采集模块；

采集方法仲裁模块，与所述的脉冲计数模块、计数法采集模块和周期法采集模块均相连接，用于在车速频率大于阈值的情况下，关闭周期法采集模块并打开计数法采集模块，从计数法采集模块读取车速；在读取的车速频率小于阈值的情况下，关闭计数法采集模块并打开周期法采集模块，从周期法采集模块读取车速。

较佳地，所述的系统还包括低频快速响应模块，与所述的采集方法仲裁模块相连接，用于检测车速快速跌落，并处理车速骤降。

较佳地，所述的计数法采集模块和周期法采集模块提供打开接口和关闭接口给采集方法仲裁模块。

较佳地，所述的脉冲计数模块通过CAP外设的外部中断功能，每次检测到PWM信号就触发一次中断。

较佳地，所述的脉冲计数模块包括脉冲计数器，每次监测到脉冲信号时计数值增加。

较佳地，所述的滤波模块提供去抖滤波和中位值滤波。

较佳地，所述的采集方法仲裁模块支持实现高频采集和低频采集，根据需求切换采集方法阈值。

较佳地，所述的系统支持同时采集频率和PWM脉冲计数。