SD822(3BSC610038R1)

  ***5640总共有6条指令，它们分别是写使能（WREN）、写禁止（WEDI）、读寄存器（***R）、写寄存器（WRSR）、读数据（READ）和写数据（WRITE），这些指令控制存储器需要完成的功能。图2所示为***5640的写指令时序。

    （2）***5640的写数据

    由于正常情况下***5640都是处于写禁止状态，因此，在执行写操作之前，必须先写入写使能（WREN）指令，然后指定数据存储的13位起始地址，***后输入数据，FRAM的访问速度非常块，不需要写等待时间，所有数据均可以总线速度连续写入，数据写入完成后，片选端的上升沿使本次写使能失效，FRAM自动***写禁止状态。

    （3）***5640的读操作

    在片选信号有效后，总线输入读数据（READ）信号，指定数据存储的13位起始地址后，SI端口被屏蔽，数据从SO端口输出，数据地址内部自动增加，每个时钟周期输出一位，每个字节的***大有效位（MSB）***先输出。片选端的上升沿使本次读使能失效。

    4．3***5640的数据保护措施

    FRAM采用了多种有效的数据保护措施，其具体措施如下：

    ·片选信号无效时，所有输出引脚均为高阻态，并且忽略所有输入信号，避免外界噪声改写存储器；

    ·设有写保护端口，这个端口有效时，禁止对状态寄存器进行写操作，由于每次读写数据前都必须向寄存器写入相应的指令，因此这个保护措施非常有效；

    ·FRA写入快速度，在高噪声环境下，快速写入可以减少数据受噪声影响生产的错误率；

    ·在写入过程中，首先写入***重要的数据——***大有效位（MSB）；

    ·FRAM上电时，默认状态为写禁止，防止***改变数据。在数据写入前，必须用写使能指令开启写入功能，写入完成后，FRAM自动***写禁止状态；

    ·在状态寄存器中的WPEN、BP0、BP1都为1，并且WP引脚为低电平的情况下，所有数据写入都无效；

    ·与其他存储器不同，既使经过多次擦写，FRAM也很少发生硬件读写错误；

    ·FRAM采用和DRAM相似的读/重写机制，经过多次读出不会***原始数据。

    有了上述数据保护措施，FRAM可以在恶劣的环境下正确记录且长时间地完整保存汽车事故发生现场

    的数据。

    5系统设计

    5．1系统硬件设计

    在基于FRAM的高速、高保真汽车事故实时数据记录仪的系统设计中，采用单片机作为系统的协议和处理中心。通过汽车的CAN数据总线，单片机产生各个模块工作的时序，并接收各种传感器测量的实时数据，进行处理后，通过I/O口或者专用接口输入FRAM。

    5．2系统软件设计

    （1）系统初始化

    汽车发动时，系统上电，进行系统初始化，初始化的主要任务是开启中断功能。

    （2）系统的数据采集

    在分析事故发生原因和事故责任时，事故发生时的汽车实时数据是主要依据。***标准规定，对于事故疑点数据，记录仪应以不大于0.2s的时间间隔持续记录速度值及制动状态信号，而对于其他非突发的参考数据可以减少其数据采集密度，因此系统设定突发信号和非突发信号的采样次数比为50：1，这样能有效减少数据量，提高有效数据采集密度，增加有效数据量。单片机从汽车CAN总线依次读取速度、制动、转向灯等传感器的值，经过简单处理，送入FRAM存储。数据宽度均为8位，总线速度为1MHz，得到的突发信号平均记录间隔小于20ms，远远超过***标准0.2s的采样时间间隔。64kbyte的存储量可以存储长达将近2min的数据量，超过国标的20s的数据记录量。

    （3）汽车事故发生的反应

    汽车事故发生时，往往伴随着强烈的振动，这个强烈的振动信号由振动传感器拾取，产生中断信号，中断信号使单片机停止访问各个模块传感器，并向实时数据的末尾加写数据结束符“”，然后向FRAM状态寄存器写入10001100，禁止对FRAM进行任何写操作，所有这些操作无关100μs内完成。

    （4）事故的数据保存

    汽车事故发生后，若系统不掉电，则系统停止在中断的空循环，不对存储器进行任何访问，FRAM由于中断启动的数据保护机制有效，任何非系统数据写入都被FRAM拒绝；若系统掉电，FRAM的WP引脚也为低电平，禁止对FRAM的状态寄存器进行写操作，而中断程序使WPEN、BP0、BP1=1，因此外界对存储器的任何***操作都无法实现。

    6总结

    汽车行驶记录仪可以详细记录汽车事故发生前的行驶状况，为汽车事故原因分析和责任评定提供了强有力的手段和证据，更好地保障人民群众的生命财产安全。采用FRAM作为汽车实时数据记录仪的存储器，能够快速、高密度地记录事故发生过程的汽车行驶状况，减少由于汽车事故发生的恶劣环境对数据记录的影响，准确地记录并且长时间地保存事故现场，延长实时数据记录仪的使用寿命，同时，采用FRAM可以简化系统，减低系统成本，提高系统的可靠性。将来，随着FRAM技术的发展，FRAM的存储量还会大大增加，可以增加汽车状态传感器的数量和种类，提高事故发生前的数据记录密度，为事故分析和责任证定提供更***、准确、细致的汽车行驶状态记录。