CAN总线在AMT系统中的应用研究
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ＭＣ９Ｓ １２Ｃ３２单片机内部结构框图………………………………………．．１０ ＭＣ９Ｓ
１２Ｃ３２的接口示意图…………………………………………………１１ ２Ｃ３２单片机引脚图…………………………………………………１３
ＭＣ９Ｓ １
图２—６ ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２单片机的最小系统…………………………………………．．１３ 图２－７模拟量输入通道……………………………………………………………１４ 图２—８开关量信号处理电路………………………………………………………．１４ 图２－９脉冲量输入通道……………………………………………………………１５ 图２—１０步进电机驱动电路………………………………………………………．１６ 图２一儿汽车ＣＡＮ总线系统………………………………………………………．１７ 图２一ｌ ２ ＣＡＮ总线上的电平………………………………………………………．．２０ 图２—１ ３
的知识，还有平常学习生活中无微不至的关怀和爱护。导师严谨的治学态度和 高尚的品德更使我受益非浅，让我明白了为人处世的道理，时刻激励着我去探 索，去进取。值此论文完成之际，特向导师致以衷心的感谢和崇高的敬意！
同时，感谢已经毕业的三位师兄：马磊、丁明胜、赵家强，他们的经验、
前期帮助和建议为本文的研究提供了理论基础，让我终身受益，感谢我的同学任
９
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得
金
胆王些太堂
或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一
同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示谢意。
关键词：ＣＡＮ总线；ＡＭＴ；变速器控制单元；单片机
４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ＣＡＮ Ｂｕｓ ｉｎ ＡＢ ＳＴＲＡＣＴ
ＡＭＴ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｎｏｗａｄａｙｓ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｈｉｆｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ＡＭＴ ｉｓ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｒｅａ，ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ｇａｉｎ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ａｃｈｉｅｖｉｎｇ ｔｈｉｓ
ａｓ ｏｎ
ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ ｏｆ
ｔｈｅ
ｏｂｊ ｅｃｔ．Ｔｈｅ
ＣＡＮ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｓｏｍｅ ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ＣＡＮ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． ＣＡＮ ｂｕｓ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎ
ｃｏｓｔ ｏｆ
ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｉｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＡＮ Ｂｕｓ；ＡＭＴ；Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｈ
Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
插图清单
图卜ｌ ＡＭＴ系统的基本组成结构…………………………………………………．５ 图２—１ ＡＭＴ系统控制原理图………………………………………………………．．８ 图２—２ ＡＭＴ系统硬件结构图………………………………………………………．９ 图２－３ 图２—４ 图２—５
ａ
ｏｂｊ ｅｃｔ．Ａｓ
ａｓ ａ
ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＣＡＮ ｏｆｆｅｒｓ
ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ａｓ ｗｅｌｌ
ｍａｔｕｒｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ
ｉｎ ｌａｔｅｓｔ ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅｓｉｓ ｉｓ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＡＮ ｉｎ ＡＭＴ ｓｙｓｔｅｍ． Ａｔ ｔｈｅ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｓｉｓ，ｗｉｔｈ
ＣＡＮ总线在ＡＭＴ系统中的应用研究 摘 要
ＡＭＴ智能换档控制是当今自动变速器发展和研究的方向，如何获取可靠的
车辆信息是其实现的关键。ＣＡＮ总线作为一种串行总线，具有结构简单、实时
性好、可靠性高、技术成熟等优点，已在国外汽车控制领域得到广泛应用。本
论文的主要工作是ＣＡＮ总线在ＡＭＴ系统中的应用。
本文首先对汽车自动变速技术和ＡＭＴ原理进行了综述，然后介绍了ＡＭＴ
成为衡量汽车综合性能和现代化水平的重要标志。
１．１研究背景及意义 伴随着汽车工业的迅速发展，电子技术迅猛发展并在汽车工业中被广泛应 用。汽车作为一种机动灵活的交通工具，已经成为人们生活中的一部分。现代 汽车已成为机电一体化、多种高新技术的载体，正向着高可靠性、高安全性、
自动化、智能化的方向发展。汽车工业的水平是衡量一个国家工业化水平高低 的重要标志。运输行业中由于汽车运输所占的比重日益增加，因此对汽车的性 能也提出了更高的要求。传统的技术已不能满足汽车发展的需要，特别是在节
ａｎ
ｏｖｅｒｖｉｅｗ
ｏｎ
ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ’Ｓ
ａ
ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ＡＭＴ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ
ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
ＭＣ９Ｓ
１ ２Ｃ３２
ｂａｓｅｄ ＡＭＴ’Ｓ ＴＣＵ ｉｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｄｅｔａｉｌｅｄ
省能源、环境保护、安全性和舒适性方面。汽车电子技术能使汽车行驶在最佳 状况，并可降低油耗，减少污染，提高乘坐舒适性，所以汽车电子技术在现代
ＡＭＴ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ．
Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ａｎａｌｙｓｅｓ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
亚明、孟庆军在我的论文撰写期间以及平时生活上点滴的帮助。
最后，特别感谢我的家人及朋友在我读书期间给予我的鼓励和支持，是他
们的关心和支持给了我无穷的动力，衷心感谢在百忙中为论文审阅而付出辛勤 劳动的各位专家学者。
作者：Biblioteka 危洋２００９年４月１８日
６
第一章绪论
汽车电子技术经历了一个多世纪的发展，已经进入了智能化时代，融先进 的计算机技术、通讯技术、电子技术和智能控制技术为一体的汽车电子技术已 成为现代汽车发展的重要标志。先进电子技术在汽车上的应用，极大地提高了 汽车的动力性、经济性、舒适性和方便性。研究和开发汽车电子技术，己成为 时代发展的趋势。汽车技术正朝着具有先进控制技术、先进的驾驶员信息系统、 先进的交通管理系统的高智能化方向发展。如今，汽车电子化程度的高低，己
学位论文作者签名：
签字帆研年严月膳日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解．金鳇王些太堂有关保留、使用学位论文的
规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许
论文被查阅和借阅。本人授权金ａ垦王些太堂可以将学位论文的全部或部
分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书）
系统及其基于ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２单片机的ＴＣＵ设计，对其最小系统、输入通道和驱动 电路等进行了工程设计，对ＡＭＴ的换挡规律进行了探讨。本论文的重点是以
ＡＭＴ的ＴＣＵ为对象所进行的ＣＡＮ总线接口的应用设计和分析。论文比较充分地 介绍了ＣＡＮ的工作原理，设计了ＣＡＮ总线接口。
ＣＡＮ总线是当前在汽车上应用最广泛的现场总线之一，本文介绍了基于高
ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｂｙ ｍａｋｉｎｇ
ｓｐｅｅｄ ＣＡＮ
ｏｆ
ＭＣ９Ｓ
１ ２ＤＧ １ ２ ８
ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
ｗｈｉｃｈ
ｉｓ
ａ
ｈｉｇｈ－ｌｏｗ
ｎｅｔｗｏｒｋ
ｇａｔｅｗａｙ，ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ａｃｈｉｅｖｉｎｇ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｔａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ
ｏｎｅ
ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｆｉｅｌｄ ｂｕｓ．Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ
ａｒｅ
ａ ａ
ｍｅｔｈｏｄ
ｔｏ
ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ ｕｓｅ
ｈｉｇｈ—ｌｏｗ ｓｐｅｅｄ ＣＡＮ ｎｅｔｗｏｒｋ．Ａｌｌ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ
低速ＣＡＮ网络的汽车通信模块的设计，采用ＭＣ９Ｓ１
２ＤＧｌ ２８单片机作为高低速
ＣＡＮ网络的网关，从而实现ＡＭＴ与汽车其它电控系统之间的数据通信。 本文采用了一种通用模块化的软硬件设计思想，完成了各模块的硬件电路 设计和软件程序设计，在保证系统实现控制功能的条件下，简化了系统软硬件 开发，缩短了开发周期，降低了系统成本，为ＡＭＴ研制实现打下了良好基础。
学位论文作者签名：
研
导师签名：
签字日期：
年≯月恪日
签字日期：７∥秒年垆月／序日
学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 电话： 邮编：
通讯地址：
３
致
谢
本人的硕士学位论文是在导师孔慧芳副教授的精心指导和热情关怀下完成 的。近三年来，从专业课程的学习到论文的撰写，无不倾注着导师辛勤的汗水
和心血。在合肥工业大学大学攻读硕士学位期间，导师给我的不仅仅是学术上
ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
ｍｉｎｉｍａｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｉｎｐｕｔ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅｓ．Ｔｈｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ＡＭＴ’Ｓ
ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｉｓ ｐｕｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＣＡＮ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＡＭＴ’Ｓ ＴＣＵ
ａｒｅ
ｅｘｐｌｏｉｔｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ａｒｅ
ｍｏｄｕｌａｒｉｚｅｄ
ｍｅｔｈｏｄ．Ｕｎｄｅｒ
ｏｆ
ｔｈｅ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ
ｏｆ
ｅｎｓｕｒｉｎｇ
ｃｏｍｍａｎｄｓ，ｔｈｅ
ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ
ｈａｒｄｗａｒｅ
ｓｏｆｔｗａｒｅ
ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ
ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ，ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｐｅｒｉｏｄｓ ｉｓ ｓｈｏｒｔｅｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｋｅｓ ｇｒｅａｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ＡＭＴ．
ＭＳＣＡＮ ｌ ２内部结构………………………………………………………．２３
图２一１４ ＴＪＡｌ０５０的内部方框图…………………………………………………．２５ 图２—１５ ＣＡＮ基本节点结构及部分实际电路……………………………………２６ 图３－１ 图３－２ 图３—３ 图３—４ 图３—５ 图３—６ 图３－７ 图３－８ 图３—９ 图４—１ 图４—２ 图４—３ 图４—４ 软件系统总体结构图……………………………………………………２７ 软件的主程序流程图……………………………………………………２９ 模拟量测量程序流程……………………………………………………２９ 频率信号的数字滤波方法………………………………………………３１ 主程序流程图……………………………………………………………．３４ ＣＡＮ初始化流程图………………………………………………………．３５ ＣＡＮ通信模块流程图……………………………………………………．３６ ＡＭＴ发送数据流程图……………………………………………………．３７ ＡＭＴ请求数据流程图……………………………………………………．３７ ＣＡＮ通信网络图…………………………………………………………．４２ 高低速ＣＡＮ网关硬件结构图……………………………………………４２ 网关报文监测硬件原理和部分电路……………………………………４３ 高低速网关通信流程……………………………………………………４５
换档过程中通过油门控制发动机的输出转速上换档时降低发动机转速而下换档时调高发动机转速使其与离合器从动盘转速一致防止离合器控制和油门控制的不协调和时序错误使动力中断过程中发动机转速过高造成的燃料浪费和噪音同时保证很小的离合器主从动片转速差减少离合器接合磨损和造成换档冲击
合肥工业大学 硕士学位论文 CAN总线在AMT系统中的应用研究 姓名：危洋 申请学位级别：硕士 专业：控制理论与控制工程 指导教师：孔慧芳 20090401
１２Ｃ３２的接口示意图…………………………………………………１１ ２Ｃ３２单片机引脚图…………………………………………………１３
ＭＣ９Ｓ １
图２—６ ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２单片机的最小系统…………………………………………．．１３ 图２－７模拟量输入通道……………………………………………………………１４ 图２—８开关量信号处理电路………………………………………………………．１４ 图２－９脉冲量输入通道……………………………………………………………１５ 图２—１０步进电机驱动电路………………………………………………………．１６ 图２一儿汽车ＣＡＮ总线系统………………………………………………………．１７ 图２一ｌ ２ ＣＡＮ总线上的电平………………………………………………………．．２０ 图２—１ ３
的知识，还有平常学习生活中无微不至的关怀和爱护。导师严谨的治学态度和 高尚的品德更使我受益非浅，让我明白了为人处世的道理，时刻激励着我去探 索，去进取。值此论文完成之际，特向导师致以衷心的感谢和崇高的敬意！
同时，感谢已经毕业的三位师兄：马磊、丁明胜、赵家强，他们的经验、
前期帮助和建议为本文的研究提供了理论基础，让我终身受益，感谢我的同学任
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独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得
金
胆王些太堂
或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一
同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示谢意。
关键词：ＣＡＮ总线；ＡＭＴ；变速器控制单元；单片机
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Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ＣＡＮ Ｂｕｓ ｉｎ ＡＢ ＳＴＲＡＣＴ
ＡＭＴ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｎｏｗａｄａｙｓ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｈｉｆｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ＡＭＴ ｉｓ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｒｅａ，ａｎｄ ｈｏｗ ｔｏ ｇａｉｎ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ａｃｈｉｅｖｉｎｇ ｔｈｉｓ
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ｏｂｊ ｅｃｔ．Ｔｈｅ
ＣＡＮ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｓｏｍｅ ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ＣＡＮ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． ＣＡＮ ｂｕｓ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎ
ｃｏｓｔ ｏｆ
ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｉｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＡＮ Ｂｕｓ；ＡＭＴ；Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｈ
Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
插图清单
图卜ｌ ＡＭＴ系统的基本组成结构…………………………………………………．５ 图２—１ ＡＭＴ系统控制原理图………………………………………………………．．８ 图２—２ ＡＭＴ系统硬件结构图………………………………………………………．９ 图２－３ 图２—４ 图２—５
ａ
ｏｂｊ ｅｃｔ．Ａｓ
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ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＣＡＮ ｏｆｆｅｒｓ
ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ａｓ ｗｅｌｌ
ｍａｔｕｒｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ
ｉｎ ｌａｔｅｓｔ ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅｓｉｓ ｉｓ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＡＮ ｉｎ ＡＭＴ ｓｙｓｔｅｍ． Ａｔ ｔｈｅ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｓｉｓ，ｗｉｔｈ
ＣＡＮ总线在ＡＭＴ系统中的应用研究 摘 要
ＡＭＴ智能换档控制是当今自动变速器发展和研究的方向，如何获取可靠的
车辆信息是其实现的关键。ＣＡＮ总线作为一种串行总线，具有结构简单、实时
性好、可靠性高、技术成熟等优点，已在国外汽车控制领域得到广泛应用。本
论文的主要工作是ＣＡＮ总线在ＡＭＴ系统中的应用。
本文首先对汽车自动变速技术和ＡＭＴ原理进行了综述，然后介绍了ＡＭＴ
成为衡量汽车综合性能和现代化水平的重要标志。
１．１研究背景及意义 伴随着汽车工业的迅速发展，电子技术迅猛发展并在汽车工业中被广泛应 用。汽车作为一种机动灵活的交通工具，已经成为人们生活中的一部分。现代 汽车已成为机电一体化、多种高新技术的载体，正向着高可靠性、高安全性、
自动化、智能化的方向发展。汽车工业的水平是衡量一个国家工业化水平高低 的重要标志。运输行业中由于汽车运输所占的比重日益增加，因此对汽车的性 能也提出了更高的要求。传统的技术已不能满足汽车发展的需要，特别是在节
ａｎ
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ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ＡＭＴ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ
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ＭＣ９Ｓ
１ ２Ｃ３２
ｂａｓｅｄ ＡＭＴ’Ｓ ＴＣＵ ｉｓ
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省能源、环境保护、安全性和舒适性方面。汽车电子技术能使汽车行驶在最佳 状况，并可降低油耗，减少污染，提高乘坐舒适性，所以汽车电子技术在现代
ＡＭＴ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ．
Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ａｎａｌｙｓｅｓ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
亚明、孟庆军在我的论文撰写期间以及平时生活上点滴的帮助。
最后，特别感谢我的家人及朋友在我读书期间给予我的鼓励和支持，是他
们的关心和支持给了我无穷的动力，衷心感谢在百忙中为论文审阅而付出辛勤 劳动的各位专家学者。
作者：Biblioteka 危洋２００９年４月１８日
６
第一章绪论
汽车电子技术经历了一个多世纪的发展，已经进入了智能化时代，融先进 的计算机技术、通讯技术、电子技术和智能控制技术为一体的汽车电子技术已 成为现代汽车发展的重要标志。先进电子技术在汽车上的应用，极大地提高了 汽车的动力性、经济性、舒适性和方便性。研究和开发汽车电子技术，己成为 时代发展的趋势。汽车技术正朝着具有先进控制技术、先进的驾驶员信息系统、 先进的交通管理系统的高智能化方向发展。如今，汽车电子化程度的高低，己
学位论文作者签名：
签字帆研年严月膳日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解．金鳇王些太堂有关保留、使用学位论文的
规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许
论文被查阅和借阅。本人授权金ａ垦王些太堂可以将学位论文的全部或部
分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书）
系统及其基于ＭＣ９Ｓ１２Ｃ３２单片机的ＴＣＵ设计，对其最小系统、输入通道和驱动 电路等进行了工程设计，对ＡＭＴ的换挡规律进行了探讨。本论文的重点是以
ＡＭＴ的ＴＣＵ为对象所进行的ＣＡＮ总线接口的应用设计和分析。论文比较充分地 介绍了ＣＡＮ的工作原理，设计了ＣＡＮ总线接口。
ＣＡＮ总线是当前在汽车上应用最广泛的现场总线之一，本文介绍了基于高
ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｂｙ ｍａｋｉｎｇ
ｓｐｅｅｄ ＣＡＮ
ｏｆ
ＭＣ９Ｓ
１ ２ＤＧ １ ２ ８
ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
ｗｈｉｃｈ
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ｈｉｇｈ－ｌｏｗ
ｎｅｔｗｏｒｋ
ｇａｔｅｗａｙ，ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ａｃｈｉｅｖｉｎｇ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｔａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ
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ｈｉｇｈ—ｌｏｗ ｓｐｅｅｄ ＣＡＮ ｎｅｔｗｏｒｋ．Ａｌｌ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ
低速ＣＡＮ网络的汽车通信模块的设计，采用ＭＣ９Ｓ１
２ＤＧｌ ２８单片机作为高低速
ＣＡＮ网络的网关，从而实现ＡＭＴ与汽车其它电控系统之间的数据通信。 本文采用了一种通用模块化的软硬件设计思想，完成了各模块的硬件电路 设计和软件程序设计，在保证系统实现控制功能的条件下，简化了系统软硬件 开发，缩短了开发周期，降低了系统成本，为ＡＭＴ研制实现打下了良好基础。
学位论文作者签名：
研
导师签名：
签字日期：
年≯月恪日
签字日期：７∥秒年垆月／序日
学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 电话： 邮编：
通讯地址：
３
致
谢
本人的硕士学位论文是在导师孔慧芳副教授的精心指导和热情关怀下完成 的。近三年来，从专业课程的学习到论文的撰写，无不倾注着导师辛勤的汗水
和心血。在合肥工业大学大学攻读硕士学位期间，导师给我的不仅仅是学术上
ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
ｍｉｎｉｍａｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｉｎｐｕｔ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅｓ．Ｔｈｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ＡＭＴ’Ｓ
ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｉｓ ｐｕｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＣＡＮ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＡＭＴ’Ｓ ＴＣＵ
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ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ，ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｐｅｒｉｏｄｓ ｉｓ ｓｈｏｒｔｅｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｋｅｓ ｇｒｅａｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ＡＭＴ．
ＭＳＣＡＮ ｌ ２内部结构………………………………………………………．２３
图２一１４ ＴＪＡｌ０５０的内部方框图…………………………………………………．２５ 图２—１５ ＣＡＮ基本节点结构及部分实际电路……………………………………２６ 图３－１ 图３－２ 图３—３ 图３—４ 图３—５ 图３—６ 图３－７ 图３－８ 图３—９ 图４—１ 图４—２ 图４—３ 图４—４ 软件系统总体结构图……………………………………………………２７ 软件的主程序流程图……………………………………………………２９ 模拟量测量程序流程……………………………………………………２９ 频率信号的数字滤波方法………………………………………………３１ 主程序流程图……………………………………………………………．３４ ＣＡＮ初始化流程图………………………………………………………．３５ ＣＡＮ通信模块流程图……………………………………………………．３６ ＡＭＴ发送数据流程图……………………………………………………．３７ ＡＭＴ请求数据流程图……………………………………………………．３７ ＣＡＮ通信网络图…………………………………………………………．４２ 高低速ＣＡＮ网关硬件结构图……………………………………………４２ 网关报文监测硬件原理和部分电路……………………………………４３ 高低速网关通信流程……………………………………………………４５
换档过程中通过油门控制发动机的输出转速上换档时降低发动机转速而下换档时调高发动机转速使其与离合器从动盘转速一致防止离合器控制和油门控制的不协调和时序错误使动力中断过程中发动机转速过高造成的燃料浪费和噪音同时保证很小的离合器主从动片转速差减少离合器接合磨损和造成换档冲击
合肥工业大学 硕士学位论文 CAN总线在AMT系统中的应用研究 姓名：危洋 申请学位级别：硕士 专业：控制理论与控制工程 指导教师：孔慧芳 20090401