汽车单片机与车载网络技术4-150518
汽车单片机及车载网络系统 汽车车载网络系统的检修
单元七 汽车车载网络系统的检修
课题一 CAN网络故障的诊断与维修 五、典型故障的诊断方法 ２. 使用解码器诊断驱动总线 的故障的工作步骤
单元七 汽车车载网络系统的检修
短路故障诊断。 (６)会进行中控门锁故障的检查与排除。 (７)会进行更换发动机控制单元的在线匹配实操。
单元七 汽车车载网络系统的检修
知识目标
(１)正确描述车载网络的一般故障诊断流程。 (２)正确描述车载网络故障分类。 (３)简述驱动系统CAN数据总线故障查询的工作步骤。 (４)正确描述线路维修、连接器维修或模块更换要点。 (５)简述CAN双线式数据总线的故障检修方法。 (６)简述U012608(转角传感器CAN信号损坏)故障码维修程序。 (７)正确描述LIN总线故障诊断及处理方案。 (８)简述MOST总线故障及现象。
单元七 汽车车载网络系统的检修
课题一 CAN网络故障的诊断与维修 四、CAN总线的波形测试 3. 示波器显示CAN 系统典型故障波形
单元七 汽车车载网络系统的检修
课题一 CAN网络故障的诊断与维修 四、CAN总线的波形测试 3. 示波器显示CAN 系统典型故障波形
单元七 汽车车载网络系统的检修
谢谢观看！
单元七 汽车车载网络系统的检修
课题三 车载网络系统故障案例分析 一、车载网络故障案例 5. 速腾轿车仪表不正常工作故障
单元七 汽车车载网络系统的检修
课题三 车载网络系统故障案例分析 二、控制单元匹配
１. 更换舒适系统中央控制单元J939的匹配步骤 ２. 更换发动机控制单元J623的匹配步骤 ３. 更换电子转向柱锁止装置控制单元(ELV)J764和舒适系统 中央控制单元J393的匹配步骤 ４. 更换发动机控制单元的在线匹配实操
汽车车载网络技术
汽车车载网络技术第一章汽车电子控制与车载网络综述第一节网络技术在汽车上的应用第二节信息技术在汽车上的应用第三节网络与信息技术在汽车上应用的发展趋势第四节汽车电子控制技术概况汽车电子控制与车载网络综述汽车电子控制技术汽车电子控制技术是以汽车微电子、汽车电子控制技术是以汽车微电子、汽车电器技术、汽车新材料与新工艺为基础，器技术、汽车新材料与新工艺为基础，应用电子技术、电子技术、计算机与通信技术快速发展的成使汽车电子控制的范围、精度、果，使汽车电子控制的范围、精度、智能化及人性化水平不断提高的多项综合应用的统称。
汽车电子控制与车载网络综述汽车电子控制属于过程控制汽车电子控制强调控制的连续性、汽车电子控制强调控制的连续性、实时性和控制性能的整体性。
控制性能的整体性。
汽车电子控制集合控制、优化、汽车电子控制集合控制、优化、调整及管理于一体的新模式。
于一体的新模式。
汽车电子控制与车载网络综述世纪60年代中期开始从20世纪年代中期开始，微电子技术的迅猛发展使其在世纪年代中期开始，汽车上被广泛应用，汽车上被广泛应用，给汽车工业的进一步发展带来了新的生电子控制系统具有控制精度高、响应速度快，集成度高、机。
电子控制系统具有控制精度高、响应速度快，集成度高、体积小、重量轻、应用更加灵活等特点用于汽车后，体积小、重量轻、应用更加灵活等特点用于汽车后，可使汽车有关系统在各种工况下都处在最佳的工作状况，车有关系统在各种工况下都处在最佳的工作状况，各项受控指标均能获得较大的改善，指标均能获得较大的改善，使任何机械控制系统都难以达到年代到70年代末的。
50年代到年代末，主要用电子装置改善部分机械部年代到年代末，件的性能；年代末到年代中期，年代末到90年代中期件的性能；70年代末到年代中期，汽车电子控制技术开始形成，大规模集成电路得到广泛应用，始形成，大规模集成电路得到广泛应用，减小了汽车电子产品的体积，特别是8位位单片机的广泛应用，品的体积，特别是位、16位单片机的广泛应用，提高了电位单片机的广泛应用子装置的可靠性和稳定性。
汽车单片机与车载网络技术汽车单片机原理
第6页/共47页
• （4）定义字节伪指令DB • 格式：标号：DB 项或项表。 • 把项或项表中的数据存入程序存储器从标号开始的连续地址单
元中。例如：
• ORG 2000H • TAB1：DB 10H，23H，…… ；TAB1是标号；10H，
23H，…… 是数据 • 汇编后：(2000H)=10H，(2001H)=23H，…… • （5）定义字伪指令DW • 格式：标号：DW 项或项表 • DW伪指令与DB相似，但用于定义字的内容。汇编时，机器自
第4页/共47页
• 3.伪指令 • 伪指令是PC机将源程序汇编成目标程序所需要的指令，而不是
单片机的指令，相对单片机指令而言称其为伪指令。伪指令用 于告诉汇编程序如何进行汇编的指令，它既不控制单片机的操 作也不被汇编成机器代码，只能为汇编程序所识别并指导汇编 如何进行。 • 伪指令主要用来指定程序或数据的起始位置，给出一些连续存 放数据的地址或为中间运算结果保留一部分存储空间以及表示 源程序结束等等。不同版本的汇编语言，伪指令的符号和含义 可能有所不同，但基本用法是相似的。下面介绍几种常用的伪 指令。
动按高8位在先，低8位在后的格式排列。
第7页/共47页
• （6）预留存储区伪指令DS
• 格式：标号：DS 表达式
• 功能是从标号指定单元开始，定义一个大小为表达式的值的存 储区，以备后用。例如：
•
ORG 3000H
•
DS 19H
•
DB 10H，11H，……
• 汇编后从3000H开始，预留19H个字节的内存单元，即 3000H～3018H，然后从3019H开始，按照下一条定义字节伪 指令DB开始赋值，即(3009H)=10H，(300AH)=11H，……
汽车车载网络技术详解最新版精品课件第1章 车载网络系统基础知识
6．比特和字节
计算机中的所有信息都以位（bit，亦称比特，是二进制数 字的最小信息单位）为单位进行存储和处理的。 1千字节（KB）= 210字节，即1 024字节 1兆字节（MB）= 220 字节，即1 024KB（1 048 576字节） l千兆字节（GB）= 230字节，即1 024MB（1 073 741 824字节） 注意：换算系数不是1 000，而是1 024。
DDB/Optical（Domestic 音频系统通信协议将DDB作为音频系统总线采 Digital Bus/Optical） 用光通信
5.6Mbit/s
C&C
MOST（Media Oriented 信息系统通信协议以欧洲为中心，由克莱斯
System Transport） 勒与BMW公司推动
IEEE1394
CAN）
同步的CAN
Byteflight
重视安全、按用途分类的控制用LAN协议通用 时分多路复用（FTDMA）
FlexRay
重视安全、按用途分类的控制用LAN协议
1Mbit/s 10Mbit/s 5Mbit/s
Robert Bosch公司 CIA
BMW公司
BMW公司Daimler Chrysler公司
（2）总线数据传输的要求 1）可靠性高 2）使用方便 3）数据密度大 4）数据传输快
（3）总线数据传输的优点 1）简化线束 2）可以进行设备之间的通信，丰富了功能。 3）通过信息共享减少传感器信号的重复数量。
数字总线信号传递方式
线束对比 a）传统线束 b）采用车载网络后的线束
3．车载网络系统的发展史
1987年12月日本车采用LAN
表1-3 几种车载网络的开发年份、采用厂家与发表年份
汽车单片机与车载网络
MDP (LVE)
VAN
SUSP PCPAPN
发动机 BVA CAN CAN BSM CAN
ABR/ ESP
CAN
VAN
VAN
空调
NAV
电台
VAN CD
VAN ECRAN
VAN
TO VAN
COMBINÉ VAN
报警 VAN
CAN VAN CONF
BSI VAN
VAN CARC2A1R
COM2000 VAN
307
多车型
Com 2000 多路传输BSM
全CAN网多车型
BSI管理的功能
BSI是车辆电子结构的中央计算机
BSI 包括一个开放的程序管理结构，可以加入来自设 备制造商提供的程序
BSI可以充当不同网络间的接口（界面）
根据功能需要，它收集CAN网上的信息并传输到VAN 网（或从VAN网到CAN网）
BSI故障的检查步骤
工艺卡的使用:
应该根据客户描述的症状来选择应该使用的故障诊 断卡。
同时存在多个故障时，建议首先排除对车辆运行影 响最严重的故障。
先在多路传输车辆上进行诊断，根据结果你认为需 要更换BSI
这时，您必须填写一份诊断确认卡。
BSI故障的检查步骤
使用工艺卡的注意事项:
这些故障工艺卡不能代替BSI常规故障的查找工作 为确认故障诊断，并不要求使用所有诊断工艺卡
BSI故障的检查步骤举例
故障现象:
前雨刮不工作
检查步骤
1.进行常规检查后，你认为决定换BSI。 2.选择工艺卡:这时应该使用雨刮故障诊断工艺卡。 3.在订购新BSI前，应该根据失灵的功能，使用相应 的诊断工艺卡确认诊断结果
BSI故障的检查步骤
汽车单片机与车载网络之控制器局域网概述
一、概述 CAN技术的应用推广，要求通信协议标准化。 1991年9月，Bosch公司制定并发布了CAN技术 规 范 ( Ve r s i o n 2 . 0 ) ， 该技术规范包括A和B两部分。
授人以鱼不如授人以渔
名称 SAE J1939—11 SAE J1939—12 SAE J2284 SAE J2411 NMEA⁃2000
组合仪表、 驱动信息、自 动空调、故障 诊断
发动机、自 动变速器、 ABS、电子悬 架等
—
协议
低速CAN （0～125Kbit ／s），LIN
J1850， VAN
高速CAN （125～ 10000Kbit／s）
D2B光纤通 信，MOST， IEEE 1394
授人以鱼不如授人以渔
二、CAN的分层结构
授人以鱼不如授人以渔
① 数据帧
图3-6 MAC数据帧 授人以鱼不如授人以渔
② MAC远程帧
图3-7 MAC远程帧 授人以鱼不如授人以渔
③ 出错帧
由两个不同场构成， 第一个由来自不同节点的错误标志叠加给出， 第二个为错误界定符。 错误标志： 分为活动错误标志和认可错误标志，前者由6位连续的
前的帧跃变无关。 ② 超载通知。 若接收器内部条件要求延迟下一个LLC数据帧或LLC
远程帧，则通过LLC子层开始发送超载帧。 2)LLC帧结构。 ① LLC数据帧。 由3个位场，即标识符场、数据字长度码(DLC)场和数
据场组成，如图3-3所示。 ② LLC远程帧。 由标识符场和DLC场组成，如图3-4所示。
授人以鱼不如授人以渔
第一节 概 述
由于使用的电子部件越来越多，各个控制单元之间的数 据传递就要求采用新的传送通道。因此20世纪90年代 中期，在奥迪车上引入了CAN数据总线这一重要概念。 但是CAN数据总线系统的缺点是，在信息传输方面的 传输速率有限。解决该问题的办法只能是采用能满足 各种需要的传输系统，本章详细阐述以下几种典型数 据总线的原理、结构和工作过程：
汽车单片机及车载网络系统 汽车单片机基础
单元二 汽车单片机基础
课题一 单片机概述 三、汽车微型计算机的硬件系统
汽车用微机和通用微机的硬件系统基本组成大致相同，都是由 运算器、控制器、存储器、外部设备、接口等组成。
四、汽车微型计算机的软件系统 微型机软件是为了运行、管理和维护的需要而编制的各种程序
的总和，软件和硬件是微型机系统不可分离的两个重要组成部分。 五、汽车局域网的基本概念 所谓局域网就是由一系列用户终端和具有信息处理与交换功能
一、单片机的基本知识 单片机是在一块集成电路芯片上把中央处理器，随机读写存储
器，只读存储器，定时器，计数器及输入、输出接口电路等主要计算机 部件，集合而成的微型计算机，又称微处理器。
二、微型计算机的工作器。 (２)存储器。 (３)控制器。 (４)输入、输出设备。 ２. 电子计算机的主要部件
课题三 常用汽车单片机的结构框架
二、 16位单片机的结构 1. MC9S12XS128单片机的内部组成 (１) 16位CPU12X核 。 (２) INT(中断模块) 。 (３)MMC(存储器模块映射控制器) 。 (４)存储器。 (５)ATD。 (６)MSCAN。 (７)TIM。 (８)PIT。 (９)PWM。 (10)SPI。 (11)SCI。
的节点及节点间的传输线路组成，在有限的距离之内，实现各计算机 间的数据通信，具有较高的网络传输速率。
单元二 汽车单片机基础
课题二 处理器、存储器的基本概念 一、汽车单片机的中央处理器(ＣＰＵ)
１. 运算器 运算器的主要任务有: (１)完成算术运算。 (２)完成逻辑运算。 (３)完成位操作运算。 (４)数据处理。 (５)利用程序状态字(PSW)。
汽车单片机及车载网络系统
2020/3/22
单元一 单元二 单元三 单元四 单元五 单元六 单元七
汽车单片机与车载网络技术(第二版) 第4章
音频系统通信协议，将 D2B 作为音频系统总线采用 光通信，飞利浦主导开发
10 M 5M 5.6 M
信息系统通信协议，以欧洲为中心
22.5 M
4.1.2 车载网络的常用术语 1．模块/节点 模块是一种电子装置，在计算机多路传输系统中的控制
Network) VAN(VeFra bibliotekicle Area Network) J1850 LIN(Local Interconnect
Network)
Byteflight
FlexRay
D2B(Domestic Digital Bus)/Optical
MOST(Media Oriented System Transport)
图4-4 线束对比
2. 国内外多路总线传输系统的发展简史 • 早在1968年，艾塞库斯就提出了利用单线多路传输信 号的构想。 • 在1983年，丰田公司在世纪牌汽车上采用了应用光缆 的车门控制系统。 • 从1986年起，在车身系统上装用了铜线传输媒介的网 络，并在日产和通用公司汽车的控制系统中得到应用。 • 20世纪80年代末，博世公司和英特尔公司研制了专门 用于汽车电气系统的总线——控制器局域网(Controller Area Network)规范，简称CAN。接着，美国汽车工程师学会 (SAE)提出了J1850通信协议规范。
第4章 车载网络系统简介
4.1 概述 4.2 汽车对通信网络的要求及通信网络的应用
4.1 概 述
4.1.1 车载网络的发展史 随着车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统
控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表 报警系统控制，使汽车电气系统形成一个复杂的系统，并且 都集中在驾驶室控制，汽车新技术的发展应用与汽车线束急 剧增加的矛盾越来越突出。为解决以上问题，车载网络(也 称数据传输总线)应运而生，且使得汽车电控系统发生了巨 大的变化。
汽车单片机及局域网技术
汽车单片机及局域网技术在现代汽车中，单片机及局域网技术的应用已经成为了不可或缺的一部分。
它们就像是汽车的“大脑”和“神经系统”，使得汽车的性能、安全性、舒适性以及智能化水平得到了极大的提升。
首先，我们来了解一下汽车单片机。
简单来说，汽车单片机就是一种集成在汽车内部的微型计算机。
它能够接收来自各种传感器的信息，例如车速、发动机转速、油温、水温等等。
然后，根据预先设定的程序和算法，对这些信息进行处理和分析，并发出相应的控制指令，以实现对汽车各个部件的精确控制。
比如说，在发动机控制系统中，单片机可以根据进气量、节气门开度、氧传感器反馈等信息，精确计算出最佳的燃油喷射量和点火时机，从而提高发动机的燃烧效率，降低油耗和排放。
在制动系统中，单片机可以通过监测车轮转速和制动踏板的压力，实现防抱死制动（ABS）和电子制动力分配（EBD）等功能，提高制动的稳定性和安全性。
而汽车局域网技术，则是将汽车内部各个电子控制单元（ECU）连接起来，实现信息共享和协同工作的一种技术。
在过去，汽车的各个系统，如发动机、变速器、制动、空调等，都是相对独立的，各自有自己的控制单元和传感器。
这种分散式的控制方式不仅增加了成本和复杂度，而且各个系统之间的信息交流也非常有限。
有了局域网技术之后，情况就大不一样了。
汽车内部的各个 ECU可以通过总线（如 CAN 总线、LIN 总线等）连接在一起，形成一个网络。
这样，各个系统之间就可以实时地交换信息，实现更加高效和智能的控制。
举个例子，当驾驶员踩下油门踏板时，发动机 ECU 会接收到加速的请求，并将相关信息通过局域网发送给变速器 ECU。
变速器 ECU 会根据当前的车速、发动机转速等信息，选择合适的挡位，以实现最佳的动力输出。
同时，制动 ECU 也会收到加速的信息，调整制动系统的工作状态，以提供更好的制动支持。
除了提高汽车的性能和安全性，汽车单片机及局域网技术还为汽车的智能化发展提供了有力的支持。
汽车单片机与车载网络技术 教案
教案（详案）学年第2 学期课程名称：汽车单片机与车载网络技术课程代码：适用专业：教师姓名：所属系部：职称：课时：64（理论：48+实践：16）使用教材：教学单元教案授课日期：_________ 第__1__周（2）硬件连线把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上（3）程序框图教研室主任签字:教学单元教案授课日期：_________ 第__2___周（2）硬件连线把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.3用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1－L4端口上；把“单片机系统”区域中的P1.4－P1.7用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1－K4端口上；（3）程序框图教研室主任签字:教学单元教案授课日期：_________ 第3__周主题任务三广告灯的左移右移序号课时4教学手段多媒体、仿真教学方法任务驱动法、讲授法、问答法、讨论法教学课型□理论□实训☑一体化□（其它）教学目标掌握端口控制方法及广告灯程序的编写方法教学重点循环移位指令的运用教学难点广告灯的左移右移程序的编写教学过程设计备注一、【课程导入---教师介绍】实验内容：做单一灯的左移右移，硬件电路如图所示，八个发光二极管L1－L8分别接在单片机的P1.0－P1.7接口上，输出“0”时，发光二极管亮，开始时P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→┅→P1.7→P1.6→┅→P1.0亮，重复循环。
二、【任务驱动---学生讨论】学生分组讨论，制定工作计划，教师从旁指导。
三、【例函呈现---教师精讲】实验步骤：（1）实验原理图（4）程序框图四、【课堂演练---学生练习】1.教师布置课堂演练任务；2.学生分小组完成。
五、【课程小结---教师点睛】教师点评学生完成情况。
作业布置循环移位指令的运用教学反思教研室主任签字:教学单元教案授课日期：_________ 第_4__周主题任务四报警产生器序号课时4教学手段多媒体、仿真教学方法任务驱动法、讲授法、问答法、讨论法教学课型□理论□实训□一体化□（其它）教学目标掌握单片机音频信号产生的方法及程序的编写方法教学重点单片机音频信号产生的方法教学难点单片机音频信号周期与频率的计算教学过程设计备注一、【课程导入---教师介绍】实验内容：用P1.0输出1KHz和500Hz的音频信号驱动扬声器，作报警信号，要求1KHz信号响100ms，500Hz信号响200ms,交替进行，P1.7接一开关进行控制，当开关合上响报警信号，当开关断开告警信号停止，编出程序。
汽车单片机与车载网络
05
总结
汽车单片机与车载网络的重要性
1 2
提升汽车性能
汽车单片机和车载网络技术能够提升汽车的各项 性能，如安全性、舒适性和燃油经济性等。
实现智能化
通过汽车单片机和车载网络，可以实现汽车的智 能化控制，提高驾驶的便捷性和安全性。
3
促进汽车行业创新
汽车单片机和车载网络技术的发展推动了汽车行 业的创新，为未来智能交通和自动驾驶等技术的 发展奠定了基础。
案例一：某品牌汽车的车载网络系统设计
总结词
先进、高效、安全
详细描述
该品牌汽车采用了最新的车载网络技术，实现了车辆内部各系统之间的快速通信，提高了车辆的可靠 性和安全性。该系统采用了高速CAN总线技术，支持多种通信协议，可实现车辆的远程控制和诊断。
案例二：某型号单片机的在车载网络中的应用
总结词
低成本、高集成度
车载网络的应用场景
总结词
车载网络的应用场景非常广泛，包括安全控制、导航 系统、娱乐系统、智能驾驶等方面。
详细描述
安全控制方面，车载网络可以实现车辆安全预警、碰 撞避免等功能，提高驾驶安全性。导航系统方面，车 载网络可以实现实时路况信息获取、路径规划等功能 ，方便驾驶者规划出行路线。娱乐系统方面，车载网 络可以实现音乐播放、视频播放等功能，丰富驾驶者 的行车体验。智能驾驶方面，车载网络可以实现自动 驾驶、智能巡航等功能，提高驾驶的智能化水平。
技术融合
随着汽车电子技术的不断发展， 单片机与车载网络将进一步融合， 实现更高效、智能的车载系统。
标准化与互操作性
推动单片机的标准化和互操作性， 以降低成本和提高不同品牌和型
号车辆之间的兼容性。
创新应用
《汽车车载网络控制技术》课程标准
《汽车车载网络控制技术》课程标准一、课程名称汽车车载网络控制技术二、适用专业新能源汽车技术专业汽车运用与维修技术专业三、课程性质《汽车车载网络技术》属于人才培养方案中的专业素质课，是新能源汽车技术专业和汽车运用与维修技术专业的能力拓展必修课，《汽车车载网络技术》是一门实践性很强的技术应用型课程，该课程的学习需要以前修课程《汽车电工技术》、《汽车电子技术》、《汽车单片机技术》、《汽车原理与构造》为前导课程，可将前修课程培养的能力进行运用和深化；等，该课程的学习可将前修课程培养的能力进行运用和深化，同时为同期课程《新能源汽车检测与维修技术》等课程的学习相互辅助。
四、教学目标专业培养目标：本专业培养理想信念坚定，德智体美劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力，掌握本专业知识和技术技能，主要面向汽车行业内各生产、销售、维修、检测企业或管理部门输送汽车及汽车零配件的维修、检测、装配、质检、售后服务等技术与管理方面的专业人才。
本课程教学目标是为实现新能源汽车专业、汽车应用与维修技术专业培养目标的重要支撑，通过本课程的学习使学生掌握汽车总线的基本原理，了解汽车总线的应用及开发技术等。
本课程的知识为学生今后从事汽车电控、电器维修工程打下坚实的基础（一）知识目标1.掌握新能源汽车总线、新能源汽车网络技术基本知识；2.掌握CAN总线系统的工作原理及故障分析方法；3.掌握LIN总线系统的工作原理及故障分析方法；4.掌握新能源汽车总线电路（整车控制系统、动力电池控制系统、驱动电机控制系统）的读图方法。
（二）能力目标1.能够对汽车网络系统故障进行检测、诊断、分析、修复和排除；2.能够正确使用汽车网络系统各种检测、维修设备和工具；3.能够正确使用和养护汽车网络系统，保障工作性能良好；4.能正确勾画汽车各控制系统电路图，并正确分析其逻辑关系。
汽车单片机与车载网络技术 第4章概要
行指示，VSTBY引脚作为随机存储器的待机电源。
VRL、VRH——参考电压。这两个引脚为A/D转换提 供参考电压，VRL是低参考电位，一般为0 V；VRH是高
参考电位，正常情况下，VRH至少比VRL高3 V。VRL、
VRH应该在VDD和VSS之间，这两个引脚必须外接滤波电 容，否则噪声将引起A/D转换的严重失真。
第4章 汽车电子控制单元实例及检修 4.1.5 喷油电路分析 1．电路原理图 玛瑞利单点电脑的喷油控制电路主要由CPU的端 口G和定时器的OC1(PA5)来完成，电路如图4-15所示。
第4章 汽车电子控制单元实例及检修
图4-15 喷油控制电路原理图
第4章 汽车电子控制单元实例及检修 2．工作原理 CPU首先根据点火频率确定喷油频率(喷油频率为点 火频率的一半)，由CPU的37脚输出喷油驱动脉冲信号至 喷油模块L9150的5脚，经L9150放大后由其2脚输出到喷
第4章 汽车电子控制单元实例及检修
图4-10 L9101的10脚输出波形
第4章 汽车电子控制单元实例及检修
图4-11 74HC14D的10脚输出波形
第4章 汽车电子控制单元实例及检修 (3) CPU根据OC1收到的脉冲信号对点火时间作出判断： 当CPU收到宽脉冲(对应两个缺齿)后开始计数，累计20个连 续窄脉冲后判断为1缸或4缸的上止点，累计50个窄脉冲出 现后判断为2缸或3缸的上止点，由此CPU计算出1、4缸和2、 3缸的基本点火提前角，然后根据发动机冷却液温度传感器、 进气温度传感器、节气门位置传感器等输入信号，以及存 储器中的点火提前角修正表对基本点火提前角进行修正以 获得精确的点火时间。 (4) 由CPU的38脚(PA4，OC4)和36脚(PA6，OC2)分别 输出1、4缸和2、3缸的点火驱动信号，波形如图4-12所示， 每路经过两个三极管驱动后送至点火三极管控制点火线圈 进行点火。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2个优先级中，同级中断的优先次序如下：
中断源 外部中断0 (INT0) 中断标志 IE0 同级内优先级 最高
定时器0溢出中断 (T0)
外部中断1 (INT1)
TF0
IE1
↓
↓
定时器1溢出中断 (T1)
串口中断 定时器2溢出中断 (T2)
TF1
RI或TI TF2或EXF
↓
↓ 最低
27
例2 设置IP寄存器的初始值，使2个外部中断请求为高优先 级，其它中断请求为低优先级。 (1)用位操作指令 SETB PX0
0 1
高
查 询 循 序
T1 TX RX
TF1
TCON
TI RI
ES1
PS
0
1 0
低
中断 向量地址
SCON
EA
IE
IP
4.1.2 MCS-51单片机中断源
生活中不止一个中断源
1、中断源
门铃响了 接电话
你正在看书
回来接着看书
水开了
4.1.2 MCS-51单片机中断源
1、中断源
中断源是指在计算机系统中向CPU发出中断请 求的来源，可以人为设定，也可以将突发性随机事 件设置成中断源。
(MSB) SM0 SM1 SM2 REN TB0 RB0 TI (LSB) RI
20
SCON (98H)
3.中断控制
中断申请后，CPU是否相应中断，由IE相应位控制， 可通过对IE编程来设置。 (1) 中断允许控制寄存器IE IE各位如下("1"有效)： EX0：INT0中断允许位； ET0：T/C0中断允许位； EX1：INT1中断允许位； ET1：T/C1中断允许位； ES：串口中断允许位； ET2：T/C2中断允许位(仅52系列有)； EA：CPU中断总允许位。
IE (0A8H) (MSB)
EA (LSB) EX0 21 ET2 ES ET1 EX1 ET0
51单片机复位后，IE被清“0” ，即所有中断被禁止。
要使某一个中断源被允许中断，除了IE相应的位的 被置“1” ，还必须使EA位=1。 改变IE的内容，可由位操作指令来实现，即： SETB bit；
中断选择 中断标志
INT0
0 IT0
中断源 全局中 允许 断允许
EX0
中断优先 级寄存器
PX0
1 0
硬件查询
IE0
高
查 询 循 序
1
T0
PT0 TF0 ET0 PX1
IT1 1
1 0 1
低
中断 向量地址
高 级 中 断 请 求 PC 低 级 中 断 请 求 PC
11
INT1
0
IE1
EX1 PT1 ET1
PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0
；2个外中断为高优先级 ；串口为低优先级中断 ；2个定时器/计数器低优先级中断
SETB PX1
CLR CLR CLR PS PT0 PT1
(2)用字节操作指令 MOV IP，#05H
28
4.1.3 MCS-51单片机中断响应与服务
一、中断响应条件
中断请求被响应需满足以下必要条件： (1)中断源有请求； (2)IE的EA=1，且IE相应的中断允许位为1； (3)无同级或高级中断正在服务；
⑴ TCON (88H) :
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
⑵ SCON (98H) :
SM0 SM1 SM2 REN TB0 RB0 TI RI
⑶ IE (0A8H) :
EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0
⑷ IP (0B8H) :
PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0
(MSB) TCON (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0
(LSB) IT0
18
2.中断请求标志
(1)TCON的中断标志位
IT0：外中断0(INT0)请求信号方式控制位(ICON.0) IT0=0，低电平有效，即低电平引起中断； IT0=1，负跳变有效，即高电平跳变到低电平时引起 中断。 IT1：外中断1(INT1)请求信号方式控制位(ICON.2) 作用同IT0
4.1.1
中断的概念
中断的作用 实现高速CPU与慢速外设之间的配合； 实现实时处理； 实现故障的紧急处理； 便于人机联系。
及时处理突发事件，大大提升系统 性能！！！
4.1.1
中断的概念
中断的应用 汽车被撬时，车灯闪烁报警，警报声响起 汽车超速时，GPS蜂鸣报警
51单片机中断系统结构
CLR bit。
也可按自己来实现：MOV IE，#XXH
IE (0A8H) (MSB) (LSB)
EA
ET2
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
22
例1 若允许片内2个定时器/计数器中断，禁止其它中断源的 中断请求。编写设置IE的相应程序段。 (1)用位操作指令来编写如下程序段： CLR ES ；禁止串行口中断 CLR EX1 ；禁止外部中断1中断 CLR EX0 ；禁止外部中断0中断 SETB ET0 ；允许定时器/计数器T0中断 SETB ET1 ；允许定时器/计数器T1中断 SETB EA ；CPU开中断 (2)用字节操作指令来编写： MOV IE，#8AH
汽车单片机与车载网络技术
第4章MCS-51单片中断、 定时系统及串行数据通信
4.1
MCS-51单片机的中断系统
本节知识点：
1
中断的结构
中断源 中断请求标志 中断允许标志
2
3 4 5
中断优先级
中断初始化过程
6
4.1.1
中断的概念
生活中的中断
电话铃响了
接电话
你正在看书
回来接着看书
4.1.1
中断的概念
(由于中断服务的入口地址0003H、000BH、0013H、 001BH、0023H、002BH被占用，故选在0030H以后。)
在中断服务程序各入口地址处放置一条LJMP指令，指 向实际中断服务程序；
一般将SP指向30H后，避开内部RAM的工作寄存器组 和位寻址区。
(复位后，SP指向内部RAM的07H单元，因内部RAM的 00H~1FH为R0~R7的4个区，而20H~2FH为位寻址区。)
4.1.2 MCS-51单片机中断源
MCS-51单片机有5个中断源，2个中断优先级； 它的中断处理程序可实现两级嵌套，有较强的中 断处理能力； 单片机对中断系统的管理是通过相关的专用寄存 器来实现的。
4.1.2 MCS-51单片机中断源
4.1.2 MCS-51单片机中断源 51中断系统有4个SFR：
概念 中断是指计算机在执行某一程序的过程 中, 由于计算机系统内、 外的某种原因, 而必须中止 原程序的执行, 转去执行相应的处理程序, 待处理结 束之后, 再回来继续执行被中止的原程序的过程。
4.1.1
中断的概念
中断系统是计算机的重要指标之一。
4.1.1
中断的概念
主程序A 断点
日常生活中的中断与 计算机中断的比较： 某人看书
××××××××
IP
IE
SBUF
PCON
0××00000
0×××00000
32
四、外部中断的响应时间
外部中断的最短响应时间为3个机器周期:
(1)查询中断请求标志位占1个机器周期。
(2)指令LCALL转到相应的中断入口需2个机器周期。 外部中断的最长响应时间为8个机器周期： (1)发生在CPU对中断标志查询时，刚好正要执行RETI或是访问 IE或IP指令，则需把当前指令执行完再继续执行一条指令后
才能响应中断，最长需2个机器周期。
(2)接着再执行一条指令, 按最长指令(MUL和DIV)4个机器周期。 (3)硬件调用LCALL的执行需要2个机器周期。 ※对外部中断请求的响应时间在3~8个机器周期之间。
33
五、程序的初始化
复位后，PC指向0000H，一般在0000H处放置一条 SJMP或AJMP指令跳转到0030H后，避开被占用区域;
001BH
0023H 002BH
↓
↓ 最低
31
三、复位状态
寄存器 PC ACC B PSW SP DPTR P0~P3 复位状态 0000H 00H 00H 00H 07H 0000H FFH
×××00000
寄存器 TMOD TCON TH0 TL0 TH1 TL1 SCON
复位状态 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H
25
由软件可改变各中断源的中断优先级。 • 51的中断系统有两个不可寻址的“优先级激活触发器”:
一个是指示某高优先级的中断正在执行，所有后来的中 断均被阻止。 另一个是指示某低优先级的中断正在执行，所有同级中 断都被阻止，但不阻断高优先级的中断请求。
• 当几个同一优先级的中断请求时，优先响应哪一个中断， 取决于内部的查询顺序。 查询顺序如下：
(4)现行指令执行完最后一个机器周期。
若有下列任何一种情况存在，中断响应都会受到阻断。 (1)CPU正在执行一个同级或高优先级的中断服务程序。
(2)正在执行的指令尚未执行完。
(3)正在执行中断返回指令 RETI或者对专用寄存器IE、IP进 行读/写的指令。 29
二、中断的响应
CPU响应中断后由硬件完成以下任务：
(1) 被响应的中断优先级状态触发器置“1”; (相当于隐含执行一条LCALL指令。) (串口中断标志 RI和TI须由软件清除！) 应的中断服务程序。 各中断源服务程序入口地址是固定的，如下所示：