CAN总线的简介:CAN(ControllerAreaNewtork)即操控器局域网,是一种先进的串行通讯协议,归于现场总线规模。CAN总线是开始由德国Bosch公司在80年代初期,为了处理现代轿车中很多的操控与测验一同之间的数据交流而开发的一种串行数据通讯协议,意图是经过较少的信号线将轿车上的各种电子设备经过网络连接起来,并进步数据在网络中传输的可靠性,CAN总线具有较强纠错才能,支撑差分收发,因此适宜高噪声环境,并具有较远的传输间隔,特别适宜于中小型分布式测控体系,现在己在工业自动化、建筑物环境操控、机床、医疗设备等范畴得到广泛应用。
电动轿车是集计算机技能、通讯技能、电子技能、新材料技能等一体化的高科技产品,其结构杂乱,有多种相互作用却又相对独立的部件,且车载环境较恶劣,有很强的搅扰,用模拟量的操控可靠性不高。先进高效的操控体系结构,能够使电动轿车各体系之间的数据交流满意简略敏捷、可靠性高、抗搅扰才能强、实时性好、体系过错检测和阻隔才能强等要求。本文选用了先进的计算机技能和CAN总线技能,集智能操控、信号收集、数据处理和通讯于一体,操控实时性好,可完成整车操控智能化和多传感器信息的有用交融。
CAN总线具有以下几个重要特色:
结构简略,只要两根线与外部相连,且内部含有过错勘探和办理模块。
通讯方法灵敏。能够多种方法作业,网络上恣意一个节点均可在恣意时刻自动的向网络上的其他节点发送信息,而不分主从。
能够点对点、点对多点及大局播送方法发送和承受数据。
网络上的节点信息可分红不同的优先级,能够满意不同的实时要求。
CAN通讯格局选用短帧格局,每帧字节数最多为8个,可满意一般工业范畴中操控指令、作业状况和测验数据的一般要求。一起,8个字节也不会占用总线时刻过长,然后确保了通讯的实时性。
选用非破坏性总线裁定技能。当两个节点一起向总线上发送数据时,优先级低的节点自动中止数据发送,而优先级高的节点能够不受影响持续传输数据,这大大地节省了总线裁定抵触时刻,在网络负载很重的情况下也不会呈现网络瘫痪。
直接通讯间隔最大可达1k0m(速率在5kb/S以下),最高通讯速率可达1Mb/s(此刻刻隔最长为40m)。节点数可达110个,通讯介质能够是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
CAN总线通讯接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功用,可完成对通讯数据的成帧处理,包含位填充、数据块编码、循环冗余查验、优先级判别等项作业。CAN总线选用CRC查验并可供给相应的过错处理功用,确保了数据通讯的可靠性。
体系规划
电动轿车数字操控体系主要由电机驱动操控体系,电池办理体系,动力装置的冷却体系,轿车电器、外表显现、供电体系,信息通讯体系等组成。电动轿车选用双CAN总线结构,电机驱动操控体系、电池办理体系和信息通讯体系均选用高速CAN总线通讯;动力装置的冷却体系,轿车电器、外表显现、供电体系选用低速CAN总线体系;高、低速CAN总线体系之间选用网关进行交流,CAN总线契合CAN.20B规范和15011898国际规范。通讯介质选用一般屏蔽双绞线。
挑选适宜的MCU是CAN总线数字外表操控体系规划成功的要害。它有必要能习惯各类杂乱监控体系的要求,如实时性、低功耗、快速数据处理、集成数模外设功用、集成CAN总线接口,还应该集成足够的Flash或RAM供程序、数据存储,以简化电路,进步体系的可靠性。此外,它还要具有低成本和恶劣环境下的习惯性。在归纳比较了当时业界盛行的几款MCU,如DSP2000系列、ATM89系列和C8051F系列之后,终究挑选了Cygnal的C805lF这一系列高性能8位单片机。