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由此得到信号周期时长为192 s，各方向信号灯时长如表2所示。实际控制中，应根据各相位车流量情况对各相通行时间作适当调整。

2 系统硬件设计
2．1 硬件总体设计
信号机作为一个典型的嵌入式系统，其设计应以应用为中心，做到软硬件可裁剪。本文选用LM3S8962作为主控芯片，根据信号机的功能要求，并结合LM3S8962的芯片特性，设计的信号机系统硬件框图如图2所示。

2．2 微处理器、存储器模块
嵌入式微处理器是整个嵌入式系统的核心。LM3S8962是Luminary Micro公司的基于ARM Cortex-M3内核具有32位RISC性能的微处理器，提供丰富的片上资源，包括256 KB FLASH，64 KB SRAM，4个32位通用定时器、同步串行接口(SSI)、10／100以太网控制器、6组共42个GPIO端口等，支持嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ，适合于关注成本的片上系统级应用。
LM3S8962具有256 KB FLASH空间，FLASH是一种不挥发性内存，由一组可独立擦除的1 KB区块构成。本系统软件占用空间小，使用LM3S8 962自带的FLASH存储空间完全能够满足系统要求。因此，本文将μC／OS-Ⅱ系统内核、控制软件存放于第0～253区块，控制参数存放于第254 255区块。这样能够降低系统复杂度，提高数据访问速度。
2．3 信号灯、倒计时模块
本文为信号机设计了6个相位机动车及人行道共6×2×3+2×2×2=44路信号的控制。由LM3S8962的PB3-PB5，PB0-PB2，PC4-PC6，PD0-PD2，PE0-PE2，PF0／PF1／PG0这6组GPIO端口分别输出1～6相位LED信号灯的控制信号。
本文采用8段LED数码管作为信号机的倒计时显示组件。6个相位及人行道均采用两位数码管，共6×2+4×2=20个两位数码管。利用LM3S89 62自带的同步串行接口(SSI，对应于PA2～PA5 GPIO端口)，配置SSI为主模式，使用Freeseale SPI帧格式，通过SSI每次向外发送16位数据(包括8位段码和8位位码)，再利用两片级联的74HC595芯片将16位串行数据转换为16位并行数据输出，达到将段码、位码同时输出的目的。
2．4 实时时钟、以太网接口模块
信号机执行多时段控制模式时，需要根据实时时间执行对应时段的控制方案，并且为方便用户校对，需要在液晶界面上显示实时时间。本文选用DALLAS公司的时钟芯片DS1302，该芯片能够对年、月、日、周、时、分、秒计时，具有闰年补偿功能。使用LM3S8962的3个GPIO端口PA0，PA1，PA6分别控制DS1302的RST复位线、I／O数据线、SCLK串行时钟线，将命令或数据按每次1个字节或31个字节的触发模式传入时钟寄存器或移出RAM寄存器，实现LM3S8962与DS1302之间的同步通信，从而为信号机提供实时时钟。

关键词： 信号机 设计 交通 六相位 ARM 基于