新型卡车CANLIN电气系统网络的研究
基于CAN_LIN总线的车身网络中央控制器设计
轻型汽车技术２００６（５）总２０１技术纵横随着对车辆舒适性要求的提高和更多辅助智能功能的出现，ＥＣＵ单元、执行器、传感器大量增加，为了限制线束的重量和保证各电控单元的协调工作，进行车身的网络化设计是必要的。
考虑到数据传输速率、协议机制、可靠性、容错性和成本的要求，车内网络的类型依赖于它们的应用领域，不同网络类型的介绍和应用见表１。
从国际上的技术趋势分析，集中式控制正在向分布式控制发展，这样不可避免带来系统成本的增加，ＬＩＮ网络作为ＣＡＮ网络的一个补充，采用单线传输有效解决了成本问题，车身总线网络成为ＣＡＮ和ＬＩＮ的混合网络。
本项目开发的车身总线系统功能主要包括电动车窗控制（带有防夹功能）、中央集控锁（带有遥控功能）、防盗报警、电动后视镜、雨刮器／洗涤泵控制及后视镜除霜等，整个系统包括５个节点，采用低速ＣＡＮ通信，波特率为１００ｋｂｉｔ／ｓ，信息编码采用ＳＡＥＪ１９３９编码规则。
系统的框架结构如图１。
其中中央控制器作为一个网关，采集各种开关和传感器信号，通过ＣＡＮ总线通信，协调整个系统的工作。
３中央控制器的硬件设计３．１中央控制器中央控制器的核心单元采用的是ｆｒｅｅｓｃａｌｅ的Ｍｃ６８ＨＣ０８ＡＺ６０，该芯片内部带有６０Ｋ的ｆｌａｓｈｍｅｍ－ｏｒｙ，２Ｋ的ＲＡＭ，１Ｋ的ｅｅｐｒｏｍ用于系统保存故障信息并且有ＳＰＩ模块和外围的智能芯片通讯，增强的ＳＣＩ模块实现ＬＩＮ总线通讯和８位的Ａ／Ｄ模块，ＣＡＮ控制器和定时器单元。
中央控制器的硬件结构示意图如图２。
３．２输入量的调理和采集模块系统需要采集的输入量包括脉冲量、开关量和模拟量。
开关量包括组合灯光开关，前雨刷开关，洗基于ＣＡＮ／ＬＩＮ总线的车身网络中央控制器设计肖斌（长丰汽车制造股份有限公司）摘要本文介绍了基于ＣＡＮ总线和ＬＩＮ总线的混合网络智能车身系统的设计，提出了舒适车身总线系统功能框架，并给出了中央控制器的硬件设计和功能描述，中央控制器采用ＭＣ６８ＨＣ９０８ＡＺ６０控制器作为核心单元，应用双ＣＡＮ控制器和ＬＩＮ驱动器成为系统的网关，应用智能触点检测模块和集成电源模块，节约系统资源，降低系统成本；通过光电隔离和优化的ＥＭＣ设计，有效的解决了系统抗干扰问题，经过试车验证系统工作可靠。
基于CAN-LIN总线的车身网络设计
基于CAN/LIN总线的汽车车身网络设计摘要：随着汽车科技的进步，技术的发展，车载电气日益增多，单纯的使用CAN总线已不能满足多网络需求，人们开始同时使用CAN总线和LIN总线一起作为车身控制网络。
本课题对已有的控制网络研究。
了解其基本工作原理，结合已有知识提出了一种先进的车身控制网络，它不但有CAN网络，而且还有LIN网络。
本课题拟定了混合CAN总线和LIN协议的汽车控制网络系统，完成的基本的整车网络设计方案使汽车中网络传输实现了很大程度的提升，在满足节省成本的前提下，实现了不同性质网络资源信息的传输和共享。
关键词:车身网络；网关；CAN总线；LIN总线Design of automobile body system based on CAN/LIN busAbstract：With the rapid development of automobile industry, more and more electrical network on the car, the simple use of CAN bus can not meet the demand of network, people began to use the CAN bus and LIN bus as the body control network.This paper combined with the existing control network now, through the research on the basic working principle of the gateway, proposed a network including CAN (including high-speed CAN and low-speed CAN) body control network and LIN network, complete the overall design of the car body and hybrid CAN systems based on LIN bus, this scheme makes all kinds of network the information in the car can be effectively shared, interconnected networks of different character.Key words: body network; gateway; CAN bus; LIN bus目录摘要： (I)Abstract： (II)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1 课题研究背景和目的 (1)1.2 汽车网络技术概述 (1)1.2.1 汽车网络技术的分类 (2)1.2.2 目前国内外研究现状 (2)1.3 本文的主要研究内容 (3)2 CAN/LIN 总线技术 (4)2.1 CAN 总线技术 (4)2.1.1 CAN 总线的分层结构 (4)2.1.2 CAN 的特点 (4)2.1.3 CAN 报文传输协议 (5)2.2 LIN 总线技术 (5)2.2.1 LIN 总线特点 (5)3 车身 CAN/LIN 网络总体构成 (7)3.1车身CAN/LIN总体设计要求 (7)3.2车身CAN/LIN总体设计模型 (7)4 车身 CAN/LIN 网关设计 (9)4.1 CAN/LIN 网关硬件电路的方案设计 (9)4.1.1 CAN/LIN 网关控制器选型 (9)4.1.2 CAN/LIN 网关硬件电路设计 (9)4.2 CAN/LIN 网关软件分析 (10)4.2.1 主监控程序 (11)4.2.2 接收中断子程 (12)4.2.3 数据发送子程序 (14)4.2.4 数据处理 (15)5 CAN/LIN 节点设计 (18)5.1 CAN 节点总体功能 (18)5.1.1 CAN 节点硬件电路设计 (18)5.1.2 CAN 节点初始化 (19)5.2 LIN 从机节点总体功能 (21)5.2.1 LIN 从机节点电路设计 (21)5.2.2 模拟 LIN 从机节点功能设计 (21)参考文献 (24)致谢 (25)1绪论1.1课题研究背景和目的总所周知，由于上世纪世界工业的快速发展，对自然自然消耗过多，各种排放物也加剧了环境的污染，到本世纪初，环境问题和能源问题已经成为了世界人民所要面对和解决核心问题，最近的20年里汽车行业的发展最为迅速，要想做到保护环境，节省自然资源，汽车的燃油消耗和尾气排放已经成为了急需解决的问题，为此世界各国纷纷把眼光投向了新能源汽车的开发和研究，新能源汽车里面，最占优势的当属纯电动汽车，因为纯电动汽车的消耗的是电能，电能可以通过核电场等产生，最重要的是几乎没排放，做到了真正意义上的“零”排放，这就更急刺激了世界各国的汽车企业对新能源汽车中纯电动汽车的研究和开发。
基于CANLIN混合协议的汽车电气控制总线技术研究
基于CANLIN混合协议的汽车电气控制总线技术研究作者：樊丽健来源：《经营管理者·上旬刊》2016年第03期摘要：现代化科学技术的发展，加速了汽车技术电子化的发展进程。
当下的汽车技术中汽车电子控制系统应用比重日益增长。
汽车电子化程度的提升，提升了汽车的舒适性和安全性的同时也带来了一系列的电磁干扰问题，然而，汽车电气控制的总线技术能很好解决传统汽车线束的不足。
基于此，本文就以汽车电气控制总线技术研究为论文切入点，对车身网络系统中采用的CANLIN混合协议网络设计进行简单阐述，并在CANLIN混合协议的基础上，对汽车电气控制总线技术的功能效用进行深入化研究。
关键词：CANLIN混合协议汽车电气控制总线技术通过对汽车电气控制系统的调查，确定了一种基于CANLIN混合网络协议的汽车电气控制总线技术的整体方案，并根据方案的规划布局给出了汽车电气控制总线技术的目标及其应用功能。
鉴于此，笔者就基于CANLIN混合协议汽车控制总线的选择、CANLIN混合协议架构设计方案以及CANLIN混合协议的软硬件进行细致化的探析，为汽车电气控制总线技术的完善化发展奠定好基础。
一、CANLIN混合协议的汽车电气控制总线技术研究1.CAN总线技术特点。
CAN是Controller Area Network的英文缩写，中文翻译为控制器局域网。
由于汽车电子技术的广泛应用。
因为CAN总线的高性能、安全性的特点，使得CAN总线得到了国内外汽车企业的重视。
以下则是CAN总线的应用优势的详细总结：1.1CAN总线多数为主站总线，各节点均可在随时随地向网络上的其他节点发送信息，无任何主从步骤限制，通信方式比较灵活。
1.2CAN总线采用独特的非破坏性总线仲裁技术，级别高的节点可优先传送数据，满足信息网络的实时性要求。
1.3CAN总线可实现点对点、一点对多点的数据传播方式，既能满足数据传播的时效性，还能实现各节点之间信息沟通。
2.LIN现场总线技术特点。
CAN∕LIN网络通信技术在猎豹CS10应用
CAN∕LIN网络通信技术在猎豹CS10应用随着人们对汽车的需求逐渐提高，汽车行业也逐渐迎来智能化的浪潮。
在这场智能化的浪潮中，CAN∕LIN网络通信技术应用在汽车中越来越广泛，成为了汽车行业中不可或缺的一部分。
作为中国本土的汽车品牌，猎豹CS10也在应用CAN∕LIN网络通信技术中走在了前列。
CAN（Controller Area Network）网络是一种基于广域网络技术的控制器局域网，该技术由德国博世公司在20世纪80年代推出，主要用于汽车和工业控制领域。
CAN网络把许多电子控制模块链接在一起，使它们可以相互通信，实现各种功能。
目前，CAN网络在汽车中应用非常广泛，特别是高级车型中，应用场景较多，如发动机控制模块、变速器控制模块、制动控制模块等。
而LIN（Local Interconnect Network）网络是一种低速局域网技术，但它具有高度的可靠性和实用的性能，主要用于汽车电子系统的低速数据通信。
LIN网络的应用主要是在汽车中的消费电子、门控制、信息娱乐系统等领域，是扩展CAN系统的一种重要方式。
在猎豹CS10中，CAN∕LIN网络通信技术被广泛应用于各个方面。
比如，猎豹CS10的发动机控制模块、变速器控制模块、制动控制模块等都采用CAN网络，实现了各个控制模块之间的数据通信。
此外，猎豹CS10的信息娱乐系统、车门控制系统等也采用LIN网络，实现了各个系统之间的低速数据通信。
通过CAN∕LIN网络通信技术的应用，猎豹CS10实现了各个控制模块之间的高效、稳定的数据通信，提高了汽车的整体性能和可靠性。
同时，CAN∕L IN网络通信技术也为猎豹CS10提供了更多的功能和扩展性，使车辆更加智能化、便利化。
总之，CAN∕LIN网络通信技术的应用在猎豹CS10中发挥了重要作用，为汽车行业的智能化发展做出了贡献。
相信在未来，随着汽车行业的不断发展，CAN∕LIN网络通信技术的应用会变得越来越广泛，为汽车的智能化进程提供技术支持。
新型卡车CAN／LIN电气系统网络的研究
ｒ ． ｃｏｌ ＪＥｌ ｔｉ ｌＥ ｇｎ ｅｉｇ ａ ｄＡｕｏ ａ ｉｎＨａ ｂｎＩ ｓｉ ｔ ｏ ｃｎ ｌｇ Ｈａｂｎ１０ ０ ， １Ｓ ｈ ｏ ’ ｅ ｒｃ ｎ ｉｅｒｎ ｎ ｔｍ ｔ ｒｉ ｎｔ ｕｅ ｆＴｅｈ ｏｏ ｙ， ｒｉ ５ ０ １（ ｏ ｃ ａ ｏ ｔ ；
Ｉ ． ａ ｒｕ Ｆ ｗＧ ｏ ｐＲ＆Ｄ ｅ ｔ ，ｈ ｎ ｃｕ ３ ０ １ Ｃ ｎ ３ Ｃ ｎｅ Ｃ ａ ｇｈ ｎ１ ０ １ ，ｈｉａ ｒ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｗ ｉｈ ｔ ｅｒ ｐ ｄｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｄ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｌｃ ｒ ｎｃｔｃ ｎ ｌｇ ｓｒ ｃ ： ｔ ｈ ａ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｄ ｗｉｅａ ｐ ｉ ｔｏ ｆ ｅ ｔｉ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ，ｔ ｅｒ ａｉａ ｉｎｏ ｃ ａ ｃ ｅ ｏ ｈ ｅ ｌ ｔ ｆｄｅ — ｚ ｏ ｔｏ ｉ ，ｉｔ ｌｇ ｎ ｉｅ ｎ ｅｗｏ ｋ ｄ ａ ｔ ｍｏ ｉ ｓａ ｎ ｃ ｓ ａ ｙｔ ｅ ｄ ｏ ｄ ｒ ｕ ｏ ｏ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｒ ｎｃ ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｄ ａ ｄｎ ｔ ｒ ｅ ｕ ｏ ｂ ｌ ｉ ｅ ｅ ｓ ｒ ｒ ｎ ｆｍｏ ｅ ｎ ａ ｔ ｍ ｂ ｌ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｉ ｚ ｅ ｅ
ｓｕ ｉｄ ａ ｄ ｃ ｎ ｔｕ ｔｄ Ａｆｅ ｎ ｒ ｄ ｃｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｍ ｐ ｓｔ ｎ ａ ｄ ｆ ｎ ｔｏ ｓ ｏ ｌｃ ｒｃ ｌｓ ｓｅ ｎ ｔ ｒ ｔ ｄｅ ｎ ｏ ｓ ｒ ｃｅ ． ｔ ｒｉｔｏ ｕ ｔｎ ｈ ｏ ｏ ｉｉ ｎ ｕ ｃｉｎ ｆｅｅ ｔｉａ ｙ ｔｍ ｅ ｗｏ ｋ， ｏ
LIN的智能车身网络系统的研究与设计的开题报告
基于CAN/LIN的智能车身网络系统的研究与设计的开题报告1. 研究背景和意义智能车身网络系统是现代车辆电子控制系统的重要组成部分，应用广泛。
CAN和LIN是车身网络中最常用的通信协议。
CAN具有高可靠性、高实时性和高带宽等特点，适用于高速数据传输；LIN具有低成本、低功耗、简单易用等特点，适用于低速数据传输。
本研究旨在探究基于CAN/LIN的智能车身网络系统的设计与实现，以提高车辆的安全性、舒适性和性能，并为车辆电子控制系统的研究与发展提供技术支持和理论指导。
2. 研究内容和方法（1）CAN/LIN标准协议的研究：对CAN和LIN通信协议进行详细的研究和分析，掌握其通信特点和应用范围。
（2）智能车身网络系统的设计：设计基于CAN/LIN的智能车身网络系统，包括硬件和软件两个方面。
其中硬件设计包括网络拓扑结构、节点选型、接口设计等；软件设计包括通信协议实现、数据处理、故障诊断等。
（3）模拟仿真实验：通过模拟仿真实验，对智能车身网络系统进行测试和验证，以保证其可靠性和稳定性。
（4）实际测试实验：对设计好的智能车身网络系统进行实际测试实验，分析其在实际应用中的性能和可靠性。
3. 预期目标和意义（1）设计出可靠、高效、稳定的基于CAN/LIN的智能车身网络系统，提高车辆的安全性和性能。
（2）为车辆电子控制系统的研究与发展提供技术支持和理论指导。
（3）促进汽车行业的现代化和智能化进程，推动中国汽车工业的发展。
4. 研究方案安排（1）第一阶段：CAN/LIN通信协议研究（1个月）。
（2）第二阶段：智能车身网络系统设计（2个月）。
（3）第三阶段：模拟仿真实验（1个月）。
（4）第四阶段：实际测试实验（2个月）。
（5）论文撰写（1个月）。
5. 预计经费和资源（1）硬件设备费用：8000元。
（2）软件费用：5000元。
（3）人员费用：研究生1名，导师1名，共计12000元。
（4）总计经费：25000元。
（5）研究所需资源：研究生可以使用学院计算机室和实验室，导师提供研究所需的书籍和材料。
基于CAN-LIN网络结构的汽车网络设计
基于CAN－LIN网络结构的汽车网络设计罗淳, 雷航电子科技大学计算机科学与工程学院嵌入式实时计算研究所，(610054)E-mail：soleck@摘 要：CAN（Controller Area Network）总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络，目前已经在国外汽车的电器网络中得到了广泛的应用。
LIN（Local Interconnect Network）是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。
本文主要设计实现了一种CAN、LIN结合的车身控制系统。
关键词： CAN总线，汽车网络，ECU，LIN1. 引言随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。
德国Bosch公司为汽车应用而开发的CAN（Controller area network ）总线技术是现代汽车广泛使用的一种汽车通讯技术。
近年来，由众多汽车制造商和半导体公司创建的LIN（Local Interconnect Network）总线方案逐步被应用到汽车通讯网络中，成为CAN通讯网络的有益补充，更好的适应汽车工业的发展。
2. CAN-LIN网络简介CAN（Controller area network ）即控制器局域网，是一种能有效分布式控制和实时控制的串行通讯网络[1]。
CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,取而代之以对通信数据块进行编码，这样可使网络内的节点个数在理论上不受限制。
CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点[4]。
任意节点可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。
通常的汽车网络结构采用多条不同速率的总线分别连接不同类型的节点[2]。
目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN，一条是用于驱动系统的高速CAN，速率达到500kb/s，主要连接对象是发动机ECU(Electronic Control Unit 电子控单元)、ABS ECU、安全气囊ECU、组合仪表等与汽车行驶直接相关的系统；另一条用于车身系统的低速CAN，速率是100kb/s，主要连接和控制汽车内外部照明、车门开闭、雨刮电机等电器。
基于CAN_LIN总线的汽车通信网络设计
Abstract : Now adays, ECUs used in the autom obile are greatly increased because of the people' s increasing demands for a higher quality automobile . Therefore it brings many problems , such as the raising complexity of the electron circuit , the decreasing dependability and the increasing cost of the product . Solving the problems mentioned above, a new modern and low cost communication vehicle netw ork is designed basedon CAN - bus and LIN - bus in this essay. In the design the CAN - bus is used in the high speed driving system , while the LIN - bus( the cost is 1/ 3～1/ 2 of the CAN - buses' ) is used in the lower speedbody control ling system of the automobile , and the chips used in the design choose the typical chips of PHILIPS and FREESCALE . The design not only can perform the control function , but also can reduce the cost of the development and p roduction of the product and the services as w ell . It is a practical design . Key words :CAN - bus; LIN - bus; J1939 ; communication vehicle netw ork
LIN总线的汽车网络平台的研究与设计的开题报告
基于CAN/LIN总线的汽车网络平台的研究与设计的开题报告一、研究背景和意义随着汽车电子技术的迅速发展，各类电子设备的进一步普及和应用，汽车的电子化和智能化日趋明显。
基于CAN/LIN总线的汽车网络平台是实现车辆电子组件之间互联互通的关键技术之一。
该技术不仅可以提高车辆的安全性、可靠性和驾驶舒适度，同时还可以降低车辆的油耗和排放，优化车辆的能效表现。
因此，研究基于CAN/LIN总线的汽车网络平台是极具现实意义和发展前景的。
二、研究内容和方法本研究将以CAN/LIN总线技术为基础，设计并构建一个完整的汽车网络平台系统，具体研究内容包括：1、CAN/LIN总线基础知识的介绍和学习。
对CAN/LIN总线的物理层、数据链路层、网络层和应用层等方面进行学习和掌握。
2、汽车网络平台的整体设计和方案规划。
包括系统模块划分、总线拓扑设计、总线通信协议的确定等方面。
3、CAN总线通信协议的设计和实现。
详细研究CAN总线通信协议的数据结构、数据帧格式、错误检测和纠正机制等方面，并通过实际测试验证通信协议的可靠性和实用性。
4、LIN总线通信协议的设计和实现。
研究LIN总线通信协议的数据结构、数据帧格式、错误检测和纠正机制等方面，并通过实际测试验证通信协议的可靠性和实用性。
5、汽车网络平台的实际应用与测试。
在现有市场上存在的汽车电控系统中，验证所设计的网络平台的实用性和可靠性。
本研究的方法主要包括文献研究法、理论学习法、实验验证法等。
三、研究目标和预期成果本研究的主要目标是设计并实现一套基于CAN/LIN总线的汽车网络平台，验证其实用性和可靠性。
预期成果包括：1、CAN/LIN总线技术的深入学习和掌握，实现了一套完整的汽车网络平台系统。
2、设计和实现了一套符合标准的CAN总线和LIN总线通信协议，并在实际测试中验证了其可靠性和实用性。
3、通过实际测试验证了设计的汽车网络平台系统的实用性和可靠性。
四、研究难点和挑战1、CAN/LIN总线技术的深入掌握和理解，对总线通信机制和通信协议有全面的认识和理解。
LIN总线的汽车网络平台的研究与设计的开题报告
基于CAN/LIN总线的汽车网络平台的研究与设计的开题报告一、研究背景与意义随着汽车电子化的发展，汽车的功能和性能越来越受到车载电子系统的支持，也越来越被用户所关注。
而车载电子系统使用的是一个由多个控制器构成的网络。
现今，市面上主流的汽车通信总线为CAN总线和LIN总线。
CAN总线用于传输高速、大量数据，主要用于控制决策层的通讯，适用于汽车的高功能部件，如引擎控制、ABS控制、车身控制等；LIN总线用于传输低速、少量数据，主要用于执行层的通讯，适用于门控制、座椅控制等基本的功能模块。
因此，基于CAN/LIN总线的汽车网络平台的研究和设计显得尤为重要。
本项目的研究目的是将CAN/LIN总线应用于整车控制、高级驾驶辅助系统、车联网等方面，为汽车电子化的发展做出贡献。
在本平台上进行的功能开发将极大地推动汽车电子化的进程，为提升汽车的安全性、舒适性、能耗效率等方面带来积极的影响。
二、研究内容1. CAN/LIN总线的基本原理及特点2. 基于CAN/LIN总线的汽车网络平台的系统架构设计3. 基于CAN/LIN总线的汽车网络平台的通讯协议开发4. 基于CAN/LIN总线的汽车网络平台的软硬件设计与开发5. 基于CAN/LIN总线的汽车网络平台的数据采集与处理技术研究三、研究方法和步骤1. 查阅相关文献，了解CAN/LIN总线的基本原理及特点2. 在此基础上，设计基于CAN/LIN总线的汽车网络平台的系统架构3. 开发CAN/LIN总线通讯协议，并完成通讯协议测试4. 开发CAN/LIN总线的硬件电路设计和软件开发5. 研究CAN/LIN总线数据采集与处理技术四、预期成果1. 基于CAN/LIN总线的汽车网络平台的系统架构设计和实现2. 完整实现CAN/LIN总线通讯协议，并通过测试3. 实现全方位数据采集与处理技术4. 在样车上进行测试验证并取得较好的效果五、研究难点和挑战1. 如何将CAN/LIN总线应用于整车控制、高级驾驶辅助系统、车联网等方面，实现汽车的信息互联和智能化。
新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术研究
新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术研究随着社会经济的不断发展和环境保护意识的增强，新能源汽车成为了未来汽车产业的发展趋势之一。
其中，电动机控制技术作为新能源汽车的关键技术之一，扮演着至关重要的角色。
本文将针对新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术进行深入研究，旨在探讨其发展现状、存在问题以及未来发展方向。
首先，本文将从新能源汽车的背景和发展现状入手，介绍新能源汽车在全球范围内的普及情况以及中国在新能源汽车领域的支持和市场需求。
随后，将详细分析新能源汽车CAN总线网络在电动机控制方面的应用，重点探讨其在电动机控制中的优势和实际应用。
其次，本文将深入探讨新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术存在的问题和挑战。
例如，由于新能源汽车电动机控制系统的复杂性和多样性，CAN总线网络在传输数据和控制信号时可能会面临通信延迟、数据丢失等问题。
针对这些问题，本文将提出一些改进和优化方案，以提高新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术的可靠性和性能。
最后，本文将展望新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术的未来发展方向。
随着人工智能、大数据等新技术的不断发展和应用，新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术也将迎来新的机遇和挑战。
本文将提出一些创新性的研究思路和发展建议，以推动新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术的持续发展。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术的研究是一个重要课题，对于推动新能源汽车产业的发展具有重要意义。
本文将从多个维度对该技术进行深入探讨，希望能够为相关研究者和从业者提供一定的参考和启发，推动新能源汽车CAN总线网络中电动机控制技术的不断创新和完善。
车载网络CAN_LIN网关的应用开发
车载网络CAN/LIN网关的应用开发发布时间：2022-08-21T07:40:39.140Z 来源：《科技新时代》2022年1月第1期作者：黄家刚[导读] 随着电子技术的发展黄家刚柳州市续赢科技服务有限责任公司柳州市摘要：随着电子技术的发展，车载电子控制装置ECU的应用越来越多。
为了实现ECU之间的通信和数据共享，根据每个电子控制系统的复杂性以及信息量和响应速度的要求，有各种车载远程网络。
其中，德国Robert Bosch公司开发的控制器局域网CAN以其优越的性能在车载高速网络中得到了广泛的应用。
LIN网络作为一种有望成为车载低速网络标准的网络协议，不需要CAN总线的带宽和多功能，例如智能传感器与制动装置之间的通信，具有很大的应用空间。
其功能是将开关执行器和传感器从子总线连接到主总线，如CAN总线。
因此，为了实现各种车载网络之间的信息通信，有必要研究不同网络之间的互联技术。
关键词：总线协议；CAN／LIN网关；接口电路前言随着汽车工业的发展，消费者和政府有关部门对安全、舒适、节能、环保的需求推动了电子控制单元和系统在汽车上的广泛应用，汽车正日益向电子化、智能化方向发展。
然而，越来越多的电子系统也带来了新的问题。
越来越多的电子控制单元和传感器不可避免地需要越来越多的连接。
除了增加成本和重量，更重要的是给布线带来很大困难。
同时也增加了安全隐患，降低了整车的可靠性。
因此，提高电子控制单元之间的通信性能，降低布线成本已成为亟待解决的问题。
目前，车载电子控制系统主要由CAN/LIN网络组成。
不断发展的汽车网络技术还包括高速容错网络FlexRay，大多数用于多媒体和导航、蓝牙、WLAN和其他无线网络技术。
LIN是一个辅助总线网络。
在不需要CAN总线的情况下使用LIN总线可以大大降低系统成本。
大量的汽车电子技术被用来提高汽车的性能水平，这是不争的事实。
CAN总线的应用也得到了人们的认可，CAN和LIN混合网络的应用将极大地提高汽车网络的可靠性和经济性。
车载混合网络CANLIN网关的应用研究
云南大学学报(自然科学版),2009,31(S2):192~194CN53-1045/N ISSN0258-7971 Journal of Yunnan University车载混合网络CAN/LIN网关的应用研究陈院庆,王红蕾,李泽滔(贵州大学电气工程学院,贵州贵阳 550003)摘要:随着CAN/L IN网络在汽车车身控制系统中广泛的应用,为了实现整车的可靠通信,本文设计了一种通信网关.实现了网关的软、硬件设计,使车身控制网络系统充分实现了数据共享.关键词:CA N协议;L IN协议;CAN/L IN网关中图分类号:T P393 03 文献标识码:A 文章编号:0258-7971(2009)S2-0192-03随着汽车工业的发展,越来越多的电子控制单元与传感器必然会需要越来越多的连线,除了增加成本、增加车身自重,更重要的是给布线带来了巨大的困难,同时还增加了安全隐患,整车可靠性降低.采用汽车网络可以避免汽车电子化带来的这些困难.目前,车内的电子控制系统主要由CAN/LIN 网络组成,CAN总线只有2根导线,可直接将节点挂在总线上即可,因此走线少,系统扩充容易,改型灵活.而LIN总线是一种低成本的串行通信网络,用于实现汽车中的分布式电子系统控制.LIN是一种辅助的总线网络,在不需要CAN总线的场合使用LIN总线可大大降低系统成本.而应用CAN/ LIN网关的汽车CAN、LIN混合网络不仅可以有效地降低汽车整车成本,而且可减小总线的使用率,并可实现整个网络数据通讯的一致性、透明性[1].1 C AN、LIN总线协议规范CAN(Controller Area Network)总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络,目前已经在国外汽车的电器网络中得到了广泛的应用.它为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息,而不分主从;CAN节点只需要通过对报文的标识符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据;CAN总线的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤,选择灵活[1,2].LIN总线是一种辅助的总线网络,在不需要CAN总线的带宽和多功能场合,比如智能传感器和抽动装置之间的通讯,使用LIN总线可大大节省成本.LIN总线为单主节点/多从节点模式,即没有总线仲裁,能保证信号传输的延迟时间;基于UART接口,几乎所有的单片机都具备LIN必需的硬件;不需要改变LIN从节点的硬件和软件就可以在网上增加节点;通常一个LIN网络上节点数目小于12个,共有64个标志符.在LIN技术规范中,除了定义基本协议和物理层外还定义了开发工具和应用软件接口,使LIN总线开发变得很容易.2 网关硬件实现图1为网关的结构拓扑图,该网关允许将CAN数据帧透明地传送到LIN网络,也允许LIN 数据帧透明地传送到CAN网络,经该网关协议转换,可实现数据的交互与共享[3].2 1 主控制芯片 主控芯片是网关的核心,它的选型直接关系到外围器件的选择以及网关整体功能的实现.考虑到本网关的具体设计要求,选择Philips公司的一款基于ARM7-TDM I内核的芯片 LPC2294.本芯片通过片内PLL可实现最大为60MHz的CPU操作频率.内嵌高速Flash存收稿日期:2009-06-04作者简介:陈院庆(1982- ),男,河南人,硕士生,主要从事网络技术在控制系统中的应用方面的研究.通讯作者:王红蕾(1959- ),男,安徽人,教授,博士,硕士生导师,主要从事现场总线技术研究方面的研究.储器;汽车上空间有限,留给电子设备的空间也非常小,LPC 采用非常小的64引脚封装,外观尺寸大约只有一个大拇指指甲盖大小;由于内置了宽范围的串行通信接口,它们也非常适合于通信网关、协议转换器及其它各种类型的应用;CAN 通信是汽车上必需的,LPC2294带4路CAN 通道,内部集成CAN 控制器,只需要与收发器相连就能进行CAN 通信,硬件电路实现简单;LPC2294为工业级芯片,抗干扰能力强,适合汽车上复杂的电气环境.易于系统移植,软件操作方便.图1 网关硬件结构图F ig 1 Hardware structure o f the getway2 2 C AN 接口电路 以前的CAN 收发电路大多采用高速光耦电路实现电气隔离,这样不仅电路搭建不方便,成本偏高,而且也没有实现完全意义上的电源隔离,所以本设计采用了CTM 1040T 高速CAN 隔离收发器模块,具有隔离、ESD 保护功能;T VS 管防总线过压.完全符合ISO 11898标准的CAN 收发器;速率最高达1Mbit/s 隔离电压:DC 2500V;如果不上电,总线上无源;电磁辐射EME 极低;电磁抗干扰EM I 性极高;无需外加元件可直接使用;至少可连接110个节点;共模电压的DC 稳压.所以此模块特别适用于复杂的汽车电子环境,提高了节点的稳定性和安全性.2 3 LIN 接口电路 TJA1020是一个物理媒体连接,它是LIN 主机/从机协议控制器和LIN 传输媒体之间的接口,通过在LIN 和BAT 引脚之间串联反向电流二极管和电阻实现主机应用.协议控制器输入引脚TXD 的发送数据流被LIN 收发器转换在总线信号,而且电平翻转速率和波形都受到限制,以减少电磁辐射.图2 CA N 接口电路Fig 2 CAN inter face cir cuit3 系统软件设计方案网关软件负责CAN/LIN 信息的协议转换与发送,即当有需要时CAN 总线上的信息能准确、实时地转发到LIN 总线;当有需要时,LIN 总线上的信息能准确、实时地转发到CAN 总线;作为CAN 的一个节点,能在CAN 总线上的对相关信息发送和接收;作为LIN 的主节点,能履行LIN 主节点的功能,管理LIN 总线上的信息[4].由于CAN 的国际标准中没有对29位CAN 标识符进行定义,所以在本设计中把CAN 的标识符结构分配为:CAN 本地标识符与目的标识符,LIN 本地标识符与目的标识符.本方案中,调用CAN toLIN()与LINtoCAN()两个函数实现两种不同总线协议的转换与数据的转发.如调用CANtoLIN ()函数时,把一帧CAN 数据进行CAN 、LIN 标识的分配,把它转换为一帧LIN 格式数据,根据目的标识符把数据发送到LIN 总线上.为了对网关进行有效的管理,本方案采用系统下进行任务调度的设计方法.ARM 7系统芯片可方便地实现系统移植,本方案采用嵌入式实时操作系统 C/OS-II,本系统公开源代码,可移植性很强(采用ANSI C 编写),可固化、可裁剪、占先式、多任务、系统服务、中断管理、稳定性与可靠性都很强,图4为 C/OS-II 应用程序的启动和运行过程.4 结束语通过CANoe 对该网关数据转发功能测试、可靠性测试、抗干扰测试与实时性分析,结果表明该网关通信可靠,能实现数据的充分共享,具有很好的抗干扰性能,符合汽车级实时性的要求.193第S2期 陈院庆等:车载混合网络CAN /L IN 网关的应用研究图3 LIN 接口电路F ig 3 L IN interfacecircuit图4 多任务系统调度Fig 4 Scheduling multi-task system总之,CAN/LIN 网关的使用可以有效地降低汽车整车成本,减小总线的使用率,并可实现信息的可靠、稳定传输与共享.汽车大量应用电子技术提高汽车性能水平已是不争的事实,CAN/LIN 混合网络的应用也必使汽车网络的可靠性能和经济性得到大幅度提高.参考文献:[1] 南金瑞,刘波澜.汽车单片机及车载总线技术[M ].北京:北京理工大学出版社,2007.[2] 饶运涛,邹继军.现场总线CAN 原理与应用技术[M ].北京:北京航空航天大学出版社,2007.[3] 邓志华.车载网络CA N 和L IN 互连技术的研究[J].汽车科技,2006(1):40 43.[4] 崔俊锋,袁涛.车身混合网络中CAN /L IN 网关的设计与实现[J].微计算机信息,2006(8):201 204.A pplication development of a vehicle network CAN /LIN gatewayCHEN Yuan qing ,WANG Hong lei,LI Ze tao(School of Electrical Engineer ing ,Guizhou U niversit y,Guiyang 550003,China)Abstract :With the CAN/LIN network using in the Automobile Body Control System w idely ,in order to achieve the reliable communication in the vehicle,this articl has designed a communication gatew ay.This scheme achieved the softw are and hardwar design of the CAN/LIN gatew ay and the body netw ork control system is achieved the data sharing sufficiently in the com munication of networks.Key words :CAN protocol;LIN protocol;CAN/LIN gatew ay194云南大学学报(自然科学版) 第31卷。
基于CAN_LIN总线的汽车网络控制系统概要
设计与研究基于CAN /L IN 总线的汽车网络控制系统孔凡天,陈幼平,谢经明,张冈,周祖德(华中科技大学,湖北武汉430074Vehicle Networked Cont rol System Based on CAN and L IN BusK ONG F antian ,CHEN You ping ,XIE Jing ming ,ZHANG G ang ,ZH OU Zu de(Huazhong University of Science and Technology ,Wuhan 430074,China 摘要:设计了一种基于低成本CAN/L IN 混合总线的汽车网络控制系统,完成了相关CAN 节点、L IN 节点与CAN/L IN 网关的软硬件设计,实现了车内网络数据的充分共享.将该系统应用于汽车控制中,可明显减少汽车上的线束,更好地控制和协调汽车的各个子系统.关键词:CAN 总线;L IN 总线;节点中图分类号:TP336文献标识码:A文章编号:10012257(200610000304收稿日期:20060316基金项目:国家自然科学基金资助项目(60204004;武汉市科技局重点科技攻关资助项目(武科计[2004]140号Abstract :A kind of electronic cont rol system based on low co st CAN/L IN mixed net for car body was designed.The design and implementation of CAN node ,L IN node and t he CANL IN gate 2way was finished ,which made it po ssible to f ully share t he data invehicle.Application of t he system can obviously reduce t he amount of wire bundles ,and let it easier to cont rol and coordinate each sub 2system in t he vehicle.K ey w ords :CAN bus ;L IN bus ;node0引言汽车通讯网络能够灵活方便地集成各子系统,同时减少车内线束和车的重量,避免了由电控单元带来的成本增加,并且提高了系统的可靠性.目前,国外许多整车制造厂和汽车电器制造厂家在整车管理系统中采用了网络技术,如CAN ,L IN 和SA EJ 1850等,实现了整个车身的网络化控制.而目前我国的整车制造厂和汽车电子电器厂几乎没有涉及到汽车电器网络化设计的领域[1].但随着我国汽车工业和电子工业的发展,进行汽车电器的网络化研究与开发已经成为十分重要的课题.1整车控制系统总体结构设计汽车上各种电器对网络信息传输延迟的敏感性差别很大,发动机控制器、自动变速器控制器、ABS 控制器和安全气囊控制器等之间的协调关系所要求的实时性很强,而前后车灯的开关、车门开闭和座位调节等简单事件对信息传输延迟的要求较宽松(传输延迟允许10~100ms ,若将这些功能简单的节点都挂在高速总线上,势必会提高对节点的技术要求和成本,故有必要进行多路总线设计.考虑到与国际标准的一致性,这里采用CAN 高速网和L IN 低速网来组建如图1所示的整车网络控制系统.图1汽车网络控制系统总体结构汽车驱动系统中采用高速CAN ,信息传输速度达500kbit/s ~1Mbit/s ,其主要连接对象是:发动机、自动变速器、ABS/ASR 、安全气囊、主动悬架、巡航系统、电动转向系统及组合仪表信号的采集系统等.驱动系统CAN 的控制对象都是与汽车行驶控制直接相关的系统,对信号的传输要求有很强的实时性,它们之间存在着较多的信息交流,而且很多都是连续的和高速的.车身系统中采用低速L IN 总线,信息传输速率为20kbit/s ,主要连接对象是:前后车灯控制开关、电动座椅控制开关、中央门锁与防盗控制开关、电动后视镜控制开关、电动车窗升降开关、气候控制开关、故障诊断系统、组合开关、驾驶员操纵信号采集系统和仪表显示器等.车身系统L IN 总线的控制对象主要是低速电机、电磁阀和开关器件,它们对信息传输的实时性要求不高,但数量较多,将这些电控单元与汽车驱动系统分开,有利于保证驱动系统的实时性,同时还能降低硬件成本.CAN 总线和L IN 总线之间相互独立,通过网关服务器进行数据交换和资源共享.网关服务器同时也是整车管理系统的控制核心,可完成对各种信息的分析处理,并发出指令,协调汽车各控制单元及电器设备的工作.2网络节点硬件设计车内网络控制系统的硬件设计主要包括CAN 节点、L IN 节点和CAN/L IN 网关的接口电路设计.2.1CAN 节点外围电路设计CAN 节点的微控制器选用C8051F040,由于C8051F040内部集成了CAN 总线控制器,电路上显得非常简洁.但C8051F040内部的CAN 控制器只是协议控制器,不能提供物理层驱动,故在使用时还需外加CAN 总线收发器并加上适当的隔离[2].一个基于C8051F040的CAN 总线节点的硬件接口原理如图2所示,对于主节点和从节点,CAN图2CAN 总线节点硬件结构总线硬件接口是相同的.图2中C8051F040的6,7脚分别为CAN RX 和CAN TX 引脚,CAN 的输出输入必须加总线收发器才能与CAN 物理总线相连.系统采用了TJ A1050高速CAN 收发器来替代传统的PCA82C250收发器,TJ A1050芯片具有电磁辐射低、防短路和不上电时对总线无影响等优点,它的8脚S 可选择高速或静音2种模式,并可由C8051F040的P4.0控制.为了增加CAN 节点的抗干扰能力,将CAN 引脚通过高速光耦6N137与总线收发器相连,从而实现各节点间的电气隔离.电源的隔离可采用小功率电源隔离模块,也可用带多个5V 隔离输出的开关电源模块.这样提高了节点的稳定性和可靠性,但增加了节点的硬件复杂性.2.2L IN 节点外围电路设计如图3所示,L IN 节点的硬件接口电路主要包括微控制器C8051F040,L IN 收发器TJ A1020和电源调整电路,需要注意的是主节点电路和从节点电路有所区别,主节点电路中需要再连接一个1k Ω的上拉电阻和一个二极管(如图3中虚线框内所示.图3L IN 总线节点原理在L IN 总线中,TJ A1020收发器是一个物理媒体连接,适合用于最高20kbit/s 的L IN 传输速率,网络中的节点数可多达16个[3-4].它的引脚TXD 和NSL P 减小了输入阀值,输出引脚RXD 和TXD 为漏极开路.因此可以和使用3.3V 或5V 电源的微控制器兼容,而且收发器本身不需要额外的V CC 电源.为使引脚RXD 和TXD 达到高电平,当微控制器的端口引脚没有集成上拉电阻时,要加外部上拉电阻.微控制器由TX0向TJ A1020的TXD 引脚发送数据,TJ A1020的RXD 引脚向控制器的RX0发送数据.L IN 收发器的睡眠控制输入NSL P 可以通过微控制器的端口引脚来控制.TJ A1020还有一个内部从机端电阻.因此,从机应用不需要外部的L IN 总线端电阻.2.3CAN/L IN 网关设计为了实现CAN ,L IN 网络之间的通讯,需要设计一个可以完成CAN 与L IN 协议转换的CAN/L IN 网关.网关既是CAN 节点又是L IN 节点,其硬件结构由CAN节点接口电路和L IN节点接口控制电路组成,如图4所示.该网关允许将CAN数据帧透明传输到L IN网络,也允许L IN数据帧透明传输到CAN网络.网关在这里作为L IN主设备工作.同时网关在接收到L IN数据帧后,L IN标志符将被转换为CAN标志符,然后作为CAN数据在CAN网络中传送;网关接收到CAN数据帧后,CAN标志符将被转换为L IN标志符,然后作为L IN数据在L IN网络中传送.图4CAN总线/L IN总线通讯网关3网络节点软件实现3.1CAN节点通信软件实现CAN节点通信程序主要包括对C8051F040内置CAN控制器初始化、CAN发送数据和CAN中断服务(包含CAN接收数据等子程序.初始化程序主要完成对所有报文对象的初始化操作(一般将所有值置0,对CAN 控制寄存器(CANOCN、位定时寄存器(BITREG进行设置,还要对发送报文对象和接收报文对象分别进行初始化.其中,位定时寄存器的设置较为复杂,这里使用外部晶振为8M Hz,CAN通信速率为500kbit/s,得到BITREG的初始值为0x230l.主程序中完成对象初始化、发送和接收初始化,最后才启动CAN处理机制(对BITREG和CANOCN初始化,下面为CAN初始化程序.void CAN_init(void{SFRPA GE=CAN0PA GE;/3指向CAN0页面3/CANOCN|=0x41;/3将CCE和Init置“1"开始初始化3/CANOADR=B ITREG;/3指向位定时寄存器进行配置3/CANODA T=0x2301;/3设置位传输速率为500kbit/s3/CANOCN|=0x06;/3允许全局中断,IE 和SIE置位3/CAN0CN&=ˉ0x41;/3清除CCE和IN IT位,启动CAN状态机制3/}CAN发送数据子程序中,只有当发送缓冲器为空时才发送数据,否则将运行其它任务直到发送缓冲器为空.CAN报文发送是由CAN控制器自动完成的,用户只需根据接收到的远程帧的识别符,将对应的数据转移到发送缓冲寄存器,然后将此报文对象的编码写入命令请求寄存器启动发送即可,而发送由硬件来完成.这里,我们使用定时更新发送报文对象中的数据,数据的发送由控制器自动完成,当其收到一个远程帧时,就将具有相同识别符的数据帧发送出去.其发送程序如下:void CAN_t ransmit(char MsgNum{SFRPA GE=CAN0_PA GE;/3指向CAN0页面3/CAN0ADR=IF1CMDMS K;/3向IF1命令屏蔽寄存器写入命令3/CAN0DA T=0X0083:CAN0ADR=IF1A RB2;/3指向IF1仲裁寄存器23/CAN0DA T H l=0x80;CAN0ADR=IF1DA TA1;/3指向数据场的第1个字节3/for(i=0;i<4;i++{CAN0DA T=can_temp[i];}/3将4字节数据写入发送缓冲器3/CAN0ADR=IF1CMDRQST;CAN0DA TL=MsgNum;/3将报文对象编号写入,则数据发送到对应的报文对象中3/ }CAN报文的接收与发送一样,是由CAN控制器自动完成的,接收程序只需从接收缓存器中读取接收的数据,再进行相应的处理即可.其基本方法与发送程序一致,只是接收程序采用中断方式.在此应用中,接收程序主要接收上位机对下位机的参数设置数据,只有当修改时才需要接收数据,所以采用中断方式处理比较合适.接收程序结构如下:void CAN_receive(void{SFRPA GE=CAN0_PA GE;/3指向CAN0页面3/CANOADR=IF2CMDMS K;/3向IF2命令屏蔽寄存器写命令3/ CANODA T =0x003F ;CANOADR =IF2CMDRQST ;/3将报文对象编号写入命令请求寄存器,对应地接收3/CANODA TL =MsgNum ;/3得到数据就从报文RAM 中移到数据缓冲器中3/CANOADR =IF2DA TA1;/3指向数据场的第1个字节3/for (i =0;i <4;i ++{/3读取4个字节数据3/CAN_RX[i ]=CANODA T ;}}3.2L IN 节点通讯软件实现L IN 总线使用单信息帧格式对节点进行同步和寻址,并在它们之间交换数据.如图5所示,主机定图5L IN 总线信息帧格式义传输的速率并发送信息帧头,该帧头由一个同步间隔开始,之后的同步区使L IN 从机和主机位速率取得同步.ID 区是帧头的最后一部分,它包含了关于发送器、接收器和数据区长度的信息.典型的L IN 总线应用系统中有一个主节点,若干个从节点.主节点上运行主机任务和从机任务,而从节点上只运行从机任务.在所有从节点同步之后,各从节点在主机任务的控制下进行数据交换[5].在初始化阶段,对L IN 收发器进行配置并将协议处理器变量赋初值.应用程序和L IN 驱动器之间的接口通过调回函数实现.在L IN 节点中需要执行3个基本的任务:主任务(L INServicRoutine 是反映节点专门的函数,其它2个任务通过让节点进入睡眠(L INSet To Sleep 和再次唤醒(L IN Wakeup 来控制功率的消耗.这些函数使用参数LinState ,LinEr 2ror ,LinData 和LinID 在程序间进行信息传递.L INServiceRoutine 是实现节点功能的主函数,只要协议事件一发生,该函数就被调用.函数L INSet 2ToSleep 是为了满足当汽车引擎没有运行而由电池供电时,必须让功耗达到最小这一要求而设计的.L INWakeup 函数可将L IN 节点从睡眠模式唤醒,这包括2种唤醒方式:本地事件唤醒或其它任何节点通过L IN 总线发送唤醒请求.如下面的代码所示,为调回函数L INService 2Routine 的软件实现过程.#include “TJ A1020.H"#include “L INCmp Sl.h"#include “Temp sense.h"void L INServiceRoutine ({if (Lin Error ==0{if (L IN FrameOk {if (LinID ==0{if (LinDataPt r[0]>0L ED1=0;else L ED1=1;}if (L IN ID ==3{if (L INDA P TR[0]>0L ED2=0;elseL ED2=1;}}else if (LinIDReceived {if (LinID ==10{LinDataPtr[0]=Temperat urBuffer ;TI =1;}}}ret urn ;}3.3CAN/L IN 网关软件实现由于CAN/L IN 网关既属于CAN 节点,又属于L IN 主节点,因此网关通讯程序除了上面作为独立节点的子程序外,还包括CAN 数据和L IN 数据相互转换的子程序,即转换它们的数据帧格式[6-7].当网关收到CAN 数据帧后,先根据其源地址和第1个数据字节,配置L IN 数据帧的第1个字节和第2个字节,并根据纯数据字节的长度配置ID ;然后将CAN 的纯数据字节相应地配置成L IN 的纯数据字节.这样,加上同步帧0x55和相应的校验码,CAN 数据帧就转换为L IN 数据帧了.而当网关收到L IN 数据帧后,根据第1个数据字节配置CAN 数据优先级;根据第1和第2个数据字节配置CAN 数据的SA 和DA ;根据纯数据字节个数定义CAN 数据DL C ,最后把纯数据字节配置为CAN 数据场字节.再加上CAN 数据帧的统一定义位,L IN 数据帧就转换为CAN 数据帧了.4结束语该整车网络控制系统是针对国产轿车、越野车以及轻型货车而设计的.重点设计了基于CAN/L IN 总线的整车管理系统的总体结构,完成了CAN 总线、L IN 总线及CAN/L IN 网关的接口电路与通讯程序的设计.将该系统应用于汽车控制,可明显减少汽车上的线束,更好地控制和协调汽车的各个系统,从而减少了对驾驶者本身素质的依赖性,使国产汽车能跟上国际技术潮流,在未来市场角逐中具有更强的竞争力.参考文献:[1]孔凡天,陈幼平,谢经明,艾武,周祖德.基于Win 2dows CE.N ET 的燃料电池电动汽车显示系统的研究与实现[J ].计算机工程与应用,2004,36(20:22-24,27.[2]邬宽明.CAN 总线原理和应用系统设计[M ].北京:北京航空航天大学出版社,1996.[3]Preliminary Application Note TJ A1020L IN Transceiv 2er[Z].Philips Semiconductors ,2002.[4]Philips Microcontrollers in L IN Applications[Z].Phil 2ips 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网络中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:10012257(200610000704Abstract :In order to predict t he SOC of batter 2ies for elect ric vehicles accurately ,a voltage descent model has been built up based on AN FIS analysis and t he charge/discharge experimental data of EV 3developed by Hunan U niversity.Then a BP neural network has also been proposed wit h t he“t rainscg "mat hematical met hod.The B P neural network indicates t he correlation between open cir 2cuit voltage and SOC.Test s and simulation result s show t hat t he intelligent met hods can accurately p redict t he SOC of M H/Ni batteries.The combina 2。
CAN／LIN总线在商用车上的应用
CAN／LIN总线在商用车上的应用CAN及LIN总线是目前广泛应用于汽车电子系统中的两种通讯总线，在商用车中也得到了广泛应用。
本文将从概述、应用场景、特点等多个角度阐述CAN与LIN在商用车上的应用。
一、概述CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）总线是一种串行通信协议，最早由德国博世（Bosch）公司于1986年开发。
它是商用车的通信标准，被广泛应用于车辆电子控制系统，如发动机控制、车身控制等领域。
LIN（Local Interconnect Network，局域互联网）总线是基于串行通信技术的网络，是为低速、简单的应用场景设计的。
它通常用于控制次要或不需要高速通信的系统，如门锁、天窗、后视镜等。
二、应用场景1. CAN总线在商用车上的应用a. 发动机控制CAN总线被广泛应用于发动机控制系统，它可以实现与各种传感器和执行机构之间的高速、精确、可靠的通讯，包括发动机电脑、节气门、油门踏板位置传感器、氧气传感器、空气流量传感器、机油压力传感器等。
b. 前照灯控制CAN总线也可以控制前照灯的开关，包括近光灯和远光灯。
它可以与光敏传感器进行通信，根据光线强度自动调节照明强度以避免驾驶员的视觉疲劳。
c. 刹车系统CAN总线也可以控制商用车的刹车系统，包括制动液压泵、制动调节器、电子刹车力分配器以及其他相关组件。
这些组件与CAN总线相连，可以使刹车系统更加安全和精确。
d. 传感器与控制器CAN总线也可以连接商用车上的各种传感器和控制器，如车速、转速、加速度和方向等。
它们可以帮助汽车系统更好地控制车辆并保证驾驶员的安全。
2. LIN总线在商用车上的应用a. 车门锁LIN总线可以在商用车的车门锁中应用，它可以用于车门控制单元之间的通讯，以实现集中式或分布式电子门锁控制。
b. 天窗控制类似于车门锁控制，LIN总线也可以用于商用车的天窗控制系统。
它可以连接到天窗的电机控制电路上，以便对车辆中天窗的位置进行监测并控制。
基于CANLIN总线的汽车通信网络设计
Internal Combustion Engine &Parts0引言从上世纪90年代以来，人们对汽车舒适性、经济性要求就越来越高，整个汽车当中，所包含的电控系统数量越来越多，由于汽车新增加的功能及通讯设备导致电路更加复杂，会使汽车在行驶过程中的可靠性降低。
为了能够有效地解决这一问题，就必须要采用能够满足高速或者多条道路使用的通讯网络，通过共享信息的方式传送给多种控制系统。
从当前情况看来，我国汽车当中采用的汽车网络普遍都是局部网络。
有着各种各样的高速发展的汽车网络技术，例如高速容错网络协议FlexRay ，应用于汽车多媒体，以及导航的MOST ，还包含有与计算机网络兼容的蓝牙系统等内容。
这篇文章主要侧重于已经得到高速发展的网络技术———CAN 总线和LIN 总线而展开。
1现状1.1CAN 总线CAN 是控制器局域网络的简称，这项内容是由德国的以研发和生产汽车电子产品而出名的BOSCH 公司开发研究出来的的，并通过了国家的最终审核，已经成为了国际标准。
在当前可以算得上国际上应用最为广泛的现场总线之一。
在美洲北部和欧洲西部，CAN 总线已经成为了整个汽车行业控制系统当中的一项标准内容，并且这项总线专门为大型的货车和机械车进行工作。
这项总线具有如下几种特点：在数据通讯的过程当中，不具有先后之分，任何一个节点都可以向其它的一个或者多个节点传送信息，由于其他节点设有优先接收的顺序，所以在接受这些内容时不会出现接受故障的问题。
当多个节点同时发起通讯功能时，由于优先级的设计，会让优先级低的避让优先级高的，虽然不会出现通讯线路阻塞的情况。
我觉得距离最高，可以达到10千米，最低可以到达40米。
CAN 总线在传输过程中所需要的介质是双绞线。
这种线比较适用于大数据长距离或短距离通信，能够更好地达到实时性的要求。
1.2LIN 总线随着对汽车网络化这一内容研究的不断深入，LIN 总线技术得到了迅速的发展。
自从推出LIN 总线规范以来，已经进行了四次的修改。
基于CAN／LIN总线的汽车网络控制系统
求 和成 本 ， 故有 必 要 进行 多路 总 线 设 计 。考 虑到 与
国际 标 准 的一 致 性 ， 里 采 用 Ｃ 这 ＡＮ 高 速 网 和 Ｌ Ｎ Ｉ 低 速 网来 组建 如 图 １ 示 的整车 网络控 制系 统 。 所
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组 合 仪 表
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ｃＮ Ａ 总线
收 稿 日期 ：０ ６ ３一Ｉ ２０ 一Ｏ ６ 基 金 项 目 ： 家 自然科 学 基 金 资 助 项 目 （０ ０ ０ ４ ； 汉 市科 技 局 重 国 ６２４０）武 点 科 技 攻 关 资 助 项 目 （ 科 计 ［ ０ ４ １ ０号 ） 武 ２０１４
灯 控 制
Ｌ Ｎ 线 总线 Ｉ
控 制 器和安 全 气囊控 制器 等 之间 的协 调关 系所要 求
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调节 等简 单事 件 对信 息 传 输延 迟 的要 求 较 宽 松 （ 传
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摘 要 ： 计 了 一 种 基 于 低 成 本 Ｃ Ｎ／ Ｉ 混 合 设 Ａ ＬＮ
基于CAN-LIN混合网络的车身控制系统研究 开题报告
基于CAN-LIN混合网络的车身控制器的研究开题报告1.课题背景、来源及研究的目的和意义在现代社会中汽车承担起了越来越多越来越重要的作用。
一部汽车就集合了交通、个人通讯、娱乐设备等众多功能于一身，为乘客提供了前所未有的便利。
但随着电子技术的迅速发展及其在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高，汽车电子系统中众多的电子控件、越来越复杂的通信必然导致整车布线庞大而且复杂，如在1955 年平均一辆汽车所用线束总长度为45 米，而到了2002 年，一辆汽车所用的平均线束总长度达到了4000 米[1]。
同时如此众多的布线也使得汽车内安装空间紧缺，运行可靠性降低，故障维修难度增大，汽车制造成本增加。
传统的电气系统点对点的通信方式已越来越不能满足现代汽车的通信需求。
从20 世纪80 年代初开始，世界各国开始研究一种基于数据网络的车内信息交互方式——汽车网络，以解决在提高汽车性能与控制线束数量之间的矛盾。
将汽车上的各种电子装置与设备连成一个网络，既可以减少线束，又可更好地控制和协调汽车的各个系统，使汽车性能达到最佳，同时也使得汽车的制造成本得到有效的控制。
在2003 年 6 月在南京菲亚特下线的“派力奥周末风”，由于采用了汽车整体汽车网络技术，从而减少了23%的线束，降低元件重量 2.8 千克[1]。
汽车网络正使得汽车发展进入一个崭新的时代。
目前国内的汽车公司大多没有建立自己的总线网络技术标准，在车辆上主要采用由配套零部件厂商自己定义的标准，造成整车总线网络协议不统一。
在新车型系统集成过程中出现很多问题，导致产品开发周期延长。
此外，在总线协议方面不具有知识产权。
而与此同时，近年来随着我国汽车行业的迅速发展，汽车电子市场迅速扩大，整个市场以超过40%的比例快速增长，其中车身电子产品在整个汽车电子产品中所占份额较高。
为了改变当前现状,本文主要针对汽车中低速CAN 总线协议和LIN 总线协议进行研究，对汽车车身电子相关控制器的报文、信号等进行定义，并对整车总线网络系统进行设计、分析和优化，从而最终形成一套具有应用前景的车身通信网络技术方案。
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第29卷 第3期2006年9月电子器件Chinese J ournal of Elect ron DevicesVol.29 No.3Sep.2006R esearch on CAN/L IN Electrical System N et work of Late Model T ruckTO N G W ei 2mi n g 1,GA O Hong 2w ei 1,Z H A N G Dong 2z hong 2,L I Guo 2hui311S chool of Elect rical Engineering and A utomation Harbi n I nstit ute of Technolog y ,Harbin 150001,China;21S cience and Technolog y T rade CD.L T D ,Heilongj i ang Universit y ,Harbi n 150080,China;31Faw Grou p R &D Center ,Changchun 130011,ChinaAbstract :Wit h t he rapid develop ment and wide application of elect rionic technology ,t he realization of elec 2t ronic ,intelligentized and networked auto mobile is a necessary trend of modern automobile develop ment.According to t he act ual needs of certain late model t ruck ,CAN/L IN network in t ruck electrical system is st udied and const ructed.After int roducting t he composition and f unctions of electrical system network ,t he feat ure of CAN bus and L IN bus are analysed ,and t he corresponding application protocol is constit u 2ted.At t he end ,t he concrete scheme of network system software and hardware are provided.Practical ap 2plication and testing result s show t hat t he system have high reliability and stability.K ey w ords :CAN/L IN network ;elect rical system ;communication ;master/slave node EEACC :8120新型卡车CAN/L IN 电气系统网络的研究佟为明1,高洪伟1,张东中2,李国辉31.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,哈尔滨150001;2.黑龙江大学科技贸易有限公司,哈尔滨150080;3.一汽集团技术中心,长春130011收稿日期:2005210206作者简介:佟为明(19642),男,教授,博士生导师,主要从事现场总线及其应用、电气智能化技术、电源与谐波抑制、数字式保护测控装置与系统及永磁电器等方面的教学和研究工作;高洪伟(19822),男,博士研究生,研究方向为现场总线与电气智能化技术,dianqi @ ;张东中(19652),男,副研究员,主要从事计算机及其应用技术方面的研究工作;李国辉(19712),男,工程师,主要从事汽车电气系统匹配设计工作。
摘 要:随着电子技术的高速发展和广泛应用,实现汽车电子化、智能化和网络化是现代汽车发展的必然趋势。
根据某新型卡车的实际需求,研究并构建了CAN/L IN 总线的卡车电气系统网络。
在简要介绍了电气系统网络的组成与功能之后,分析了CAN 、L IN 总线的特点,并根据卡车的实际需求制定了相应的应用协议,最后给出了网络系统软硬件设计的具体方案。
实际应用和测试结果表明,本系统具有良好的可靠性和稳定性。
关键词:CAN/L IN 网络;电气系统;通信;主/从节点中图分类号:U 464.235 文献标识码:A 文章编号:100529490(2006)0320802206 随着电子技术的高速发展和广泛应用,实现汽车电子化、智能化和网络化是现代汽车发展的必然趋势。
但是长期以来,我国汽车电子系统一直禁锢在传统的设计模式里,即通过各种开关、继电器、保险丝等组件来实现电气设备的工作。
随着汽车电子设备的大量应用和系统各个控制器之间信息传输的需要,使得电气连接点不断增加并且复杂化,新技术的应用与汽车线束导线数量急剧增加的矛盾也日渐突出。
为简化日益增加的汽车电控设备的线路连接,提高系统的可靠性和故障诊断水平,实现各电控设备之间的数据资源共享,并建成开放的标准化、模块化结构,汽车网络总线技术得到了很大发展,其中CAN (Cont rol Area Network )总线和L IN (Local Interconnect Network )总线的结合应用现已成为一种主流模式。
1 电气系统网络组成与功能本文所研究的新型卡车电气系统网络由低速CAN 网络、L IN 网络及其电气设备组成[1],如图1所示。
L IN 网络包括灯光照明子系统、门窗子系统和主节点,其中灯光照明子系统功能由室内灯控制节点、左前组合灯控制节点、右前组合灯控制节点、后组合灯控制节点联合完成;门窗子系统功能由左车门控制节点、右车门控制节点联合完成;主节点除了驱动刮水器和洗涤器电机之外,还起到CAN 2L IN 网关的作用。
每个模块内部各节点间通过L IN 总线构成一个低端通信网络,完成对外围设备的控制。
各个模块又作为一个节点,通过作为网关的主节点连接到低速CAN 总线上,构成上层主干网,使整个车辆电气系统构成一个基于CAN/L IN 总线的层次化网络,实现了真正的分布式多路传输,从而使网络连接的优点得到了充分发挥[2]。
电气系统网络的控制功能根据节点的不同可分为三个部分:组合开关状态的读取、刮水和洗涤电机的驱动、门窗和灯光的控制,具体情况见图2。
图1 电气系统网络组成框图图2 电气系统功能框图2 通信协议2.1 CAN 及其应用层协议控制器局域网CAN 是由德国BO SC H 公司为解决现代汽车中众多的测量控制部件之间的数据交换问题而开发的一种数据通信协议。
CAN 协议中每一帧的数据量都不超过8byte ,以短帧结构和其M A C 机制实现了数据传送的高实时性;CAN 总线的纠错能力非常强,从而可提高数据的准确性;同时CAN 总线的速率可达到1M bit/s ,是一个真正的高速网络[3]。
然而,CA N 总线毕竟只包含了物理层和数据链路层,可以说CA N 并不是一种完整的控制网络技术。
组成汽车内部网络可以基于CA N 通信技术,但仅仅靠CAN 还不足以支撑起一个控制网络,还需要对网络连接、网络管理及各种应用数据进行规范[4]。
SA E J 1939就是一种基于CAN 的应用层协议,它由美国SA E (Society of A uto 2motive engineers )负责组织维护和推广,目前广泛应用于一些大型汽车中。
该协议采用CAN2.0B 的扩展帧格式,并进一步定义了CAN 数据帧仲裁场中的标识位。
J 1939报文帧采用协议数据单元PDU (Protocol Data U nit )进行信息传送。
这个PDU 包括7个预定义的域,它们是:优先级(P )、保留位(R )、数据页(D P )、PDU 格式(PF )、PDU 细节(PS )、源地址(SA )和数据域[5]。
可以把它们打包成一个或多个CAN 数据帧,从物理介质上发送给其它网络设备。
在本方案中,根据卡车的实际需要定义了符合J 1939标准的灯光照明子系统信息,此信息通过作为网关的主节点上传给CA N 总线上的仪表节点进行显示。
信息报文和参数定义的详细情况见表1和表2。
表1 灯光照明系统报文传输重复率0.1s 数据长度8byte 数据页0PDU 格式255PDU 细节0优先级6源地址0x47(71)参数组号0xFF00标识符0x18FF0047308第3期佟为明,高洪伟等:新型卡车CAN/L IN 电气系统网络的研究表2 参数定义字节位参数 06-7左前转向灯 00:Off 01:On(1.5Hz) 10:On(3Hz) 11:Error4-5左侧转向灯 00:Off 01:On(1.5Hz) 10:On(3Hz) 11:Error2-3左后转向灯 00:Off 01:On(1.5Hz) 10:On(3Hz) 11:Error0-1右前转向灯 00:Off 01:On(1.5Hz) 10:On(3Hz) 11:Error……2.2 L IN及其应用层协议L IN总线是一种很有价格优势的串行通信系统,它是由Audi、BMW、DaimlerChrysler、Volvo、Volkswagen、Motorola和VC T联合开发的汽车底层网络通信协议,其主要优点为价格低廉、性能可靠。
L IN总线为单主节点/多从节点模式;从节点无须价格较高的石英或陶瓷振荡器即可实现自同步;物理总线为低成本的单线;通过将价格低廉的L IN 收发器挂在普通串行口上,再配以L IN驱动软件就可以构成一个L IN节点。
由此可以看出,L IN总线对软件/硬件和其它方面的配置要求都不高,它提供了一种低成本的局部汽车总线解决方案。
然而, L IN总线的带宽有限,无法胜任实时性要求较高的应用。
在汽车应用中,它通常作为主干网络CAN 的子网络,通过作为网关的主节点挂在CAN上,其典型应用为电动门窗、门锁控制、后视镜控制、转向助力控制、座椅控制等。
L IN作为CAN总线的辅助网络,在设计时与CAN的最大区别在于,L IN总线的设备驱动可通过软件方式实现。
换句话说,它完全可以在没有硬件控制器的情况下完成L IN通信的所有功能。
为实现上述功能,L IN规范在SCI/UA R T接口的基础上规定了一套基于C语言(其它语言不在协议范围内)的应用程序接口A PI来完成类似读写寄存器功能的操作[6]。
在用户为任意节点建立应用程序时, A PI隐藏了L IN网络配置的详细情况(例如信号是如何映射到帧的)。