1 导言
跟着轿车电子技能的不断发展,轿车上的各种电子设备越来越多,电子操控设备之间的通讯也越来越杂乱,而轿车上传统的电气体系大多选用点对点的单一通讯办法,相互之间罕见联络,造成了巨大的布线体系,已远远不能满意轿车更加杂乱的操控体系要求。轿车操控局域网CAN 总线应运而生,它广泛使用于轿车电子操控体系中,为完结轿车操控部件的智能化和轿车操控体系的网络化供给了一个有用的途径和办法。
2 CAN总线技能简介
CAN 总线是德国BOSCH 公司从20 世纪80 年代初为处理现代轿车中很多的操控与测验仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯协议,它是一种多主总线,通讯介质可所以双绞线、同轴电缆或光导纤维。通讯速率可达1Mb/s.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,可完结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 协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通讯数据块进行编码,最多可标识2048(2.0A)个或5 亿(2.0B)多个数据块。选用这种办法的长处可使网络内的节点个数在理上受限制。数据段长度最多为8 个字节,不会占用总线时刻过长,然后确保了通讯的实时性。CAN 协议选用CRC查验并可供给相应的错误处理功用,确保了数据通讯的牢靠性。
3 体系规划思维
轿车车身体系的操控目标包含:4个车门锁、2个以上车窗玻璃升降器、行李箱锁、除霜加热器、电动后视镜、前后大灯、小灯、转向灯、风险灯、雾灯、车牌灯、车内阅览灯、车厢顶灯等。在具有遥控功用的情况下,还包含对遥控信号的接纳处理和防盗体系的操控。因而,依据以上要完结的各功用,将本体系规划为5个子模块,别离是中心操控模块(完结中控门锁、防盗、雨刮、表里灯和后窗及后视镜加热等功用),4个门控模块(别离为主驾门模块、右前门模块、左后门模块、右后门模块,来操控车窗升降器和门锁)。图1给出了车身操控模块CAN总线结构。
4 依据CAN总线车身操控体系的硬件开发
4.1 体系各模块电路框图
依据以上规划思维分为5个子模块。
主控单元接纳开关信号之后,先进行剖析处理,然后经过CAN总线把操控指令发送给各受控端,各受控端呼应后作出相应的动作。
以下是各模块的电路框图见图2、图3、图4.
4.2 体系首要运用的元器材
(1)CAN操控器。考虑到体系拓宽的需求,咱们选用PHILIPS公司出产的SJA1000来作为此体系的CAN操控器。它既和PCA82C200独立CAN操控器引脚兼容,又和PCA82C200独立CAN操控器电气兼容;既支撑Basic CAN形式,又支撑PeliCAN形式;和CAN2.0B协议兼容;可一起支撑11位和29位识别码;位速率可达1Mbits/s.
(2)CAN收发器。选用PHILIPS公司出产TJA1050,跟PCA82C250相同,TJA1050契合ISO11898规范,但在要害的AM波段上它的辐射比PCA82C250低20dB以上。在不上电时总线出现无源特性。
(3)单片机。选用P89C51.该单片机是80C51微操控器的派生器材,是选用先进CMOS工艺制作的8位微操控器,指令体系与80C51完全相同。
5 依据CAN总线车身操控体系的软件开发
在CAN总线构成的体系中,用户要依据自己的要求来编写使用层和用户层软件。用户层完结用户要求的操控战略和体系,而使用层则是在用户层与接口之间,CAN建立了报文发送时的办法、信号电平及协议,使用层则界说了结构、呼应及报文的含义,使用层要依据CAN体系使用场合的不同而有所改变。
5.1 CAN操控器的初始化
CAN操控器SJA1000在正式收发信号之前有必要进行初始化设置。对SJA1000的初始化是对作业办法、接纳滤波寄存器、接纳屏蔽寄存器、接纳代码寄存器、波特率参数等的设置,要求对写入每个寄存器的内容进行细心和全面的考虑。其初始化流程见图5.
5.2 CAN总线上数据的发送和接纳
对SJA1000初始化成功后,就可以用它来传输和接纳报文。节点向总线发送报文的进程是:单片机P89C51将待发送的数据按CAN格局组成一帧报文,写入SJA1000的发送缓冲区,然后发动SJA1000,把报文发送到总线上去。接纳报文的进程是:SJA1000从总线上主动接纳报文,并经过过滤后存入接纳缓冲区,并向单片机宣布中断请求,单片机从缓冲区读取报文。发送和接纳流程见图6、图7.
6 结束语
CAN总线以其高性能、高牢靠性及其共同的规划越来越遭到人们的注重,并被公认为是轿车电控体系中最有出路的总线之一。它作为一种牢靠的轿车计算机网络总线已在许多先进轿车上得到使用,使得各轿车计算机操控单元可以经过CAN总线同享一切信息和资源,到达简化布线、削减传感器数量、防止操控功用重复、进步体系牢靠性和保护性、降低成本、更好地匹配和协调各个操控体系的意图。