嵌入式系统是一个高速发展的新兴领域。USB接口、CAN总线接口、RS232串口等由于具有成本低、速度快、易于扩展等诸多优点,在电子设备领域得到了十分广泛的应用与研究。因此,在嵌入式系统中实现这三种通信接口的开发,是十分具有现实意义和应用前景的。汽车行驶记录仪作为实时监控汽车行驶的一种电子产品,可以保存关于汽车行驶信息的重要数据,为确定事故的真实原因提供重要参考。本文根据《汽车行驶记录仪国家标准》(GB/T 19056-2003)的要求,并针对燃料电池混合动力汽车的特殊通信需求,设计了用于汽车行驶记录仪数据通信模块的相应接口,内容包括RS232串口通信接口、CAN通信接口以及USB通信接口。其中,USB通信接口模块具有USB主机/设备双重功能,并可以实现两种功能之间的自由切换。采用RS232通信接口,是为了实现与PC机或其它串口设备(如串口热敏打印机)等进行通信。设计添加CAN总线接口模块是为了满足汽车行驶记录仪通过车载CAN网络进行数据采集的需要。而为了丰富被采集数据的存储方式以及提高与PC机之间的数据传输速度,研究设计了USB主/从功能一体化通信模块。其中,USB的主机功能能够识别、配置接入记录仪的U盘,并可以将通过CAN接口采集到的实时数据存储于U盘之中。USB的从机功能能够使PC机识别与支持该通信模块,并能使记录仪作为USB设备与PC机实现高速数据通信。文章详细分析了三种接口的基本结构与工作原理,通信模块的硬件电路设计和软件编程的功能实现。重点研究了USB接口的通信技术,涉及包括:USB设备被主机识别的枚举过程,海量存储设备支持的MassStorage类协议,FAT文件系统,如何使用Bulk-Only传输方式,通过发送UFI命令实现数据传输的读/写操作,以及完成USB从机功能所需开发的固件程序、USB驱动程序和用户应用程序的介绍等。最后,对本课题的设计内容进行了实验测试。实验结果表明,该系统运行稳定,能够实现数据的高速可靠传输与处理。