摘要：汽車(chē)行駛狀況的記錄對(duì)分析、鑒定道路交通事故、提高交通管理執(zhí)法水平和運(yùn)輸管理水平、保障車(chē)輛運(yùn)行安全具有重要作用。采用鐵電存儲(chǔ)器（FRAM）作為汽車(chē)行駛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，可以顯著提高汽車(chē)行駛狀況記錄的速度和密度，減少汽車(chē)事故發(fā)生時(shí)惡劣環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)記錄的影響，準(zhǔn)確地記錄并且長(zhǎng)時(shí)間地保存故事發(fā)生過(guò)程數(shù)據(jù)，延長(zhǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄儀的使用壽命，為事故鑒定提供準(zhǔn)確可靠的現(xiàn)場(chǎng)原始數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞：汽車(chē)事故 實(shí)時(shí)記錄儀 鐵電存儲(chǔ)器
1 引言
我國(guó)汽車(chē)行駛記錄儀國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19056-2003已經(jīng)于2003年9月1日開(kāi)始實(shí)施，對(duì)耐高/低溫和濕熱性、抗振動(dòng)、抗沖擊、外殼防護(hù)、靜電放電抗擾度、輻射抗擾度等25項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。汽車(chē)行駛記錄儀是能夠?qū)?chē)輛行駛速度、時(shí)間、里程及有關(guān)車(chē)輛行駛的其他狀態(tài)信息進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)并通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。由于記錄儀能夠?qū)崟r(shí)地記錄車(chē)輛運(yùn)行和駕駛員駕駛活動(dòng)的有關(guān)信息，因而可在遏制疲勞駕駛、車(chē)輛超速等嚴(yán)重交換違章、約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、預(yù)防道路交通事故、保障車(chē)輛行駛安全、提高營(yíng)運(yùn)管理水平等諸多方面發(fā)揮重要的作用，并將為事故分析鑒定提供原始數(shù)據(jù)。汽車(chē)行駛記錄儀提供的原始數(shù)據(jù)按時(shí)間先后分為二種：歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在事故發(fā)生后的事故分析時(shí)，歷史數(shù)據(jù)只是作為事故分析的參考依據(jù)，而分析事故發(fā)生原因和事故責(zé)任的主要依據(jù)則是事故發(fā)生過(guò)程的汽車(chē)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。但是，汽車(chē)事故發(fā)生的時(shí)間非常短暫，而且汽車(chē)事故發(fā)生后供電停止。那么，如何得到更多的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和如何在惡劣環(huán)境下繼續(xù)長(zhǎng)時(shí)間保存所得數(shù)據(jù)成為汽車(chē)行駛記錄儀的關(guān)鍵。

2 汽車(chē)行駛記錄儀國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求
現(xiàn)在實(shí)施的GB/T19056-2003汽車(chē)行駛記錄儀國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)事故疑點(diǎn)數(shù)據(jù)即汽車(chē)事故實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的記錄提出了明確的要求：記錄儀應(yīng)以不大于0.2s的時(shí)間間隔持續(xù)記錄并存儲(chǔ)停車(chē)前20s實(shí)時(shí)時(shí)間對(duì)應(yīng)的車(chē)輛行駛速度值及車(chē)輛制動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，記錄次數(shù)至少為10次。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為汽車(chē)事故實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄的存儲(chǔ)器選擇提出更高的要求。數(shù)據(jù)記錄時(shí)間間隔不大于0.2s，數(shù)據(jù)記錄時(shí)間段為事故發(fā)生前20s，要求存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)速度快，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率低，可擦寫(xiě)次數(shù)多，數(shù)據(jù)保護(hù)措施好，數(shù)據(jù)在各種惡劣環(huán)境下的保存時(shí)間長(zhǎng)，而且要求一定的存儲(chǔ)容量，以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3 FRAM的性能和特征
美國(guó)Ramtron公司推出的鐵電存儲(chǔ)器（FRAM）采用一種全新的存儲(chǔ)材料——鐵電晶體材料，這一特殊材料使得鐵電存儲(chǔ)產(chǎn)品同時(shí)擁有隨機(jī)存取記憶體（RAM）和非易失性存儲(chǔ)產(chǎn)品的特性。產(chǎn)品的主要特點(diǎn)如下：
·擦寫(xiě)次數(shù)多，至少達(dá)到100億次；
·速度快，沒(méi)有寫(xiě)等待時(shí)間；
·功耗低，讀寫(xiě)電流為150μA，靜態(tài)電流小于1μA；
·在高噪聲情況下，數(shù)據(jù)寫(xiě)入錯(cuò)誤率低；
·工作溫度范圍寬，-40℃～+85℃；
·數(shù)據(jù)保護(hù)措施嚴(yán)密，數(shù)據(jù)難以丟失；
·數(shù)據(jù)保護(hù)力強(qiáng)和保存時(shí)間長(zhǎng)，在掉電情況下，數(shù)據(jù)可以保存10年以上。

汽車(chē)事故往往發(fā)生在瞬間，持續(xù)時(shí)間非常短暫，事故發(fā)生后汽車(chē)掉電，汽車(chē)事故發(fā)生往往伴隨著劇烈的碰撞甚至爆炸，汽車(chē)事故發(fā)生后，汽車(chē)行駛記錄儀儀可以短時(shí)難尋，而且事故發(fā)生時(shí)的每個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)分析事故原因都極端重要，因而，F(xiàn)RAM的上述特點(diǎn)使其非常適用于汽車(chē)事故的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄。
4 FRAM的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和保護(hù)措施
為了適應(yīng)各類(lèi)用戶(hù)的使用習(xí)慣，Ramtron公司提供了三種通用的數(shù)據(jù)總線(xiàn)接口：I2C、SPI和并口，推出了一系列不同容量的FRAM。這里，以采用SPI接口的FM25640型為例，介紹FRAM的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和數(shù)據(jù)保護(hù)。
4．1 FM2560簡(jiǎn)介
FM25640是Ramtron公司新推出的產(chǎn)品之一，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)串行外設(shè)接口SPI總線(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，總存儲(chǔ)容量為64k byte，最大總線(xiàn)工作頻率達(dá)5MHz。圖1所示為FM25640的引腳排列。
SPI接口是一種通用同步串行接口總線(xiàn)，SPI接口利用SCK、SI和SO 3個(gè)引腳線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀/寫(xiě)，其中，SCK為時(shí)鐘信號(hào)端，SI和SO為數(shù)據(jù)輸入和輸出端。SCK引腳的時(shí)鐘信號(hào)必須由外部單片機(jī)或控制器輸入，讀/寫(xiě)命令字由SI引腳輸入，數(shù)據(jù)由SO引腳輸出。SPI接口共有4種操作模式，分別為0、1、2和3。SPI操作模式?jīng)Q定了設(shè)備接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)鐘相位和極性，即決定了時(shí)鐘信號(hào)的上升沿和下降沿與數(shù)據(jù)流方向之間的關(guān)系，F(xiàn)M25640僅支持模式0和3。在這二種模式下，SCK信號(hào)的上升沿觸發(fā)數(shù)據(jù)輸入，下降沿觸發(fā)數(shù)據(jù)輸出。
4．2 FM25640的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操作
FM25640是一種8位存儲(chǔ)器，采用8192×8的陣列組織形式，用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，只需指定13位訪(fǎng)問(wèn)地址，8位數(shù)據(jù)自動(dòng)串行移位。FM25640從外界獲得的數(shù)據(jù)按功能分為二種：指令（command）和數(shù)據(jù)（data）。不同的功能具有不同的寫(xiě)入格式和方法。
（1）FM25640的寫(xiě)指令
FM25640總共有6條指令，它們分別是寫(xiě)使能（WREN）、寫(xiě)禁止（WEDI）、讀寄存器（RDSR）、寫(xiě)寄存器（WRSR