基于的汽车总线节点设计
基于LIN2.0规范的LIN总线节点设计
第２ 卷 第 １ 期 ８ ２
２０ ０６年 １ 月 ２
武 汉 理 工 大 学 学 报 ・ 息 与 管 理 工 程 版 信
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｔ ＩＦ Ｒ Ａ ＩＮ＆Ｍ Ｎ Ｇ Ｍ Ｎ Ｎ ＩＥ ￣Ｎ ） Ｏ Ｒ Ａ ＦＷＵ （Ｎ Ｏ Ｍ ＴＯ Ａ Ａ Ｅ Ｅ ＴＥ ＧＮ Ｅ Ｇ
自己的解决 方 法 。 ＬＮ的主 要特 点 ： 于通 用 Ｕ Ｒ Ｉ 基 Ａ Ｔ接 口 ， 低成
（） ｂ 使用Ｌ Ｎ Ｉ 总线
本； 符合 Ｉ０ １１ 准 ， Ｓ９４ 标 总线仅 南 ３根 导线组成 （ 电源 线 、 线 和 数 据 线 ） 传 输 速 率 最 高 ２ 地 ； Ｏ ｋ／， Ｂ ｓ最大总线长度 ４ 单主 多从机模式， ０ｍ； 无 总线仲裁 ； 从机节点不需石英或陶瓷振荡器实现 自 同步 ； 保证信号传输 的延迟时间； 即插即用等 。 ＬＮ总线 主要用作 Ｃ Ｎ等高速网络的子网 Ｉ Ａ
维普资讯
８
武汉 理工大 学学 报 ・ 信息与管理工程版
２０ ０６年 ｌ ２月
图 ２ ＬＮ接 口原 理图 Ｉ
控制输 入部 分 、 显示 电路 或负载 驱动输 出等 ， 中 其 ＬＮ接 口为 节点 的核心 。 Ｉ
以 Ｐ ｉｐ 公 司 的 Ｐ ７ Ｐ ７ ８ 为 控 制 器 、 ｈｌ ｉ ８Ｌ Ｃ ７
ＣＡＮ
一
ｕ
会在 １９ 推 出的新 型 Ａ类 串行 总线 ， 要用 于 ９９年 主 汽 车电子控制 系统 ， 成 Ｃ Ｎ、 ｒ／ 构 Ａ － ＩＣ等高 速 总线 ｒＪ 的辅 助网络 ， 现 汽 车 网络 的分 级 制结 构 ， 实 以达 到
简化 线 束、 理 利 用 网络 资 源、 约 成 本 的 目 合 节 的¨ Ｊ 。该总线一经 面世 ， 即以其低廉的成本优异 的性能广为各大厂商所接受 ， 在众多 Ａ类汽 车总 线 中脱颖而 出 ， 有望成 为 Ａ类 总线国际标准 Ｊ 。
基于LIN2_0规范的LIN总线节点设计
第28卷 第12期2006年12月武汉理工大学学报 信息与管理工程版J OURNAL OF WUT (I N FORM AT I ON &MANAGE M ENT E NG I NEER I NG )V o.l 28N o .12D ec .2006文章编号:1007-144X (2006)12-0007-04基于LI N2.0规范的LI N 总线节点设计郑荣良,钱光伟,刘占锋(江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013)摘 要:根据新修订的L I N 总线规范L I N Spec ifi cation V isi on2.0设计了L I N 节点。
详细介绍以P 87LPC778为控制器、T J A 1020为收发器、S A 57022为开关电源的L I N 接口硬件设计,软件设计中提出主机节点改变波特率发送同步间隔场与从机节点自同步的方法,在实现L I N 协议的基础上简化了节点结构。
利用此设计构建L I N 车身控制子网络,按国家标准对其进行抗干扰通信试验,试验中节点工作正常。
关键词:L I N 节点;汽车网络;单片机;总线中图法分类号:U 463.6 文献标识码:A1 LI N 总线简介LI N (Local I nterconnect Net w ork)是由LI N 协会在1999年推出的新型A 类串行总线,主要用于汽车电子控制系统,构成C AN 、TTP /C 等高速总线的辅助网络,实现汽车网络的分级制结构,以达到简化线束、合理利用网络资源、节约成本的目的[1,2]。
该总线一经面世,即以其低廉的成本优异的性能广为各大厂商所接受,在众多A 类汽车总线中脱颖而出,有望成为A 类总线国际标准[3]。
随着汽车网络化热潮的兴起,LI N 总线技术发展迅速,LI N 协会自推出LI N 规范以来,已先后对其进行了4次修订,国内外对其研究也日益增多,其应用前景广泛。
LI N 网络设计中关键问题是LI N 总线接口的软件和硬件设计。
基于CAN总线的设计
CAN总线的特点：
ＣＡＮ总线有如下基本特点： （1）多主站依据优先权进行总线访问。 总线开放时，任何单元均可开始发送报文，具有最高优先权的报 文的单元赢得总线访问权。 利用这个特点可以用液晶显示器作为多主 机的公用监视器，不用每台主机配一个监视器，从而节约系统成本。 （2）无破坏性的基于优先权的仲裁。 网络上的每个主机可以同时发送，哪个主机的数据可以发送出去 取决于主机所发送报文的标识符决定的优先权的大小，没有发送出去 的帧可自动重发。 （3）借助接收滤波的多地址帧传送 收到报文的标识符与本机的接收码寄存器与屏蔽寄存器相比较， 符合的报文本机才予以接收。
CAN总线的特点：
（4）远程数据请求。 网络上的每个接点可以发送一个远程帧给另一个接点，请求该接 点的数据帧，该数据帧与对应的远程帧以相同的标识符ID命名。 （5）配置灵活性 通过八个寄存器进行接点配置，每个接点可以接收，也可以发送 （6）全系统数据相容性 （7）错误检测和出错信令 有五种错误类型，每个接点都设置有一个发送出错计数器和一个 接收出错计数器。发送接点和接收接点在检测到错误时，出错计数器 根据一定规则进行加减，并根据错误计数器数值发送错误标志（活动 错误标志和认可错误标志），当错误计数器数值大于255时，该接点 变为“脱离总线”状态，输出输入引脚浮空，既不发送，也不接收。
CAN于汽车车窗智能控制系统上的应用：
各节点单元相关命令和状态通过CAN控制器以报文格式由CAN 总线完成与其他节点单元信息间的传输和共享。 • 其中报文的发送由CAN控制器遵循CAN协议规范自动完成。首 先CPU必须将待发送的数据按特定格式组合成一帧报文，进入CAN控 制发送缓冲器中，并置位命令寄存器中的发送请求标志，发送处理可 通过中断请求或查询状态标志进行控制。其发送程序分发送远程帧和 数据帧两种，远程帧无数据场。 报文的接收程序负责节点报文的接收 以及总线关闭、错误报警、接收溢出等其他情况处理。报文的收发主 要有中断接收方式和查询接收方式。 •
基于CAN总线的汽车ECU刷写方案蔡晓辉
基于CAN总线的汽车ECU刷写方案蔡晓辉发布时间：2021-09-09T02:57:48.609Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：蔡晓辉[导读] 随着汽车制造业和电子信息技术的迅猛发展，汽车ECU的功能日益丰富，汽车ECU刷写成为了汽车ECU的一个必备功能。
广西金奔腾车联网科技有限公司广西贵港 537100摘要：随着汽车制造业和电子信息技术的迅猛发展，汽车ECU的功能日益丰富，汽车ECU刷写成为了汽车ECU的一个必备功能。
针对汽车ECU的特点，提出一个基于CAN总线的汽车ECU刷写方案，介绍汽车ECU刷写的实现方法。
该设计不仅方便汽车行业研发人员开发和测试，还对汽车的升级与维护都有至关重要的作用。
关键字：汽车ECU CAN总线 UDS协议诊断服务前言半导体技术的不断进步，MCU内部集成的逻辑功能外设越来越多，存储器也越来越大。
消费者对于汽车节能型、舒适性、互联性、安全性的要求越来越高，更大大加速了汽车电子技术的发展，使得汽车具备了通信、办公和娱乐等丰富功能[1-3]。
为了适配各式各样的汽车，汽车ECU应用功能变得越来越丰富，这也使得汽车ECU的生产变得复杂。
为了匹配车辆的性能和车辆相应模块的功能，在开发车辆电子控制单元的过程中，需要经常调校参数以及更新软件。
传统方法需要将单个零件从整车上拆卸，并通过端口调试进行更新，这样会增加工作量并容易造成整车的损坏。
为了解决传统方法的繁琐问题，提出了一个基于CAN总线的汽车ECU刷写系统，并介绍汽车ECU刷写实现的方法。
1 相关概念1.1 BootLoader功能BootLoader是驻留在ECU非易失性存储器中的一段程序加载代码，每次ECU复位后，都会运行BootLoader[4]。
它会检查是否有来自通信总线的远程程序加载请求，如果有，则进入BootLoader模式，建立与程序下载端的总线通信并接收通信总线下载的应用程序、解析其地址和数据代码，运行NVM（非易失性存储器）驱动程序，将其编程到NVM中，并校验其完整性，从而完成应用程序更新。
基于SJA1000的CAN节点设计v1.0
基于SJA1000的CAN节点设计文件信息类别内容关键词SJA1000，CTM系列隔离CAN收发器基于SJA1000的CAN节点设计摘要修订历史版本日期原因Rev X1 2006-12-13 内部制定初稿Rev 1.0 2006-12-15 第一次发布目录1. 基于SJA1000的CAN节点设计 (3)1.1 硬件设计电路 (3)1.1.1收发器隔离电路设计 (3)1.1.2 CAN总线接口设计 (4)1.2 软件设计 (5)程序清单1.1 定义片选地址 (5)程序清单1.2 初始化SJA1000 (5)程序清单1.3 发送报文 (6)2. 应用实例 (7)3. 声明 (1)1.基于SJA1000的CAN节点设计1.1 硬件设计电路CAN总线是一种最有前途的现场总线，因其优异性能而在工业控制、汽车电子、安防等方面得到广泛应用。
设计CAN-bus通讯接口是很重要的一个环节，设备的正确运行与其密切相关。
如图 1.1给出了一个实际的CAN-bus通讯单元电路图，电路结构为：MCU（P89C52）＋CAN控制器（SJA1000）＋隔离CAN收发器（CTM Module）。
图 1.1 CAN-bus通讯单元原理图如图 1.1所示，整个系统电源采用+5V电源输入，上电复位芯片（CAT810L）可保证上电时正确的启动系统。
微处理器采用PHILIPS的P89C52单片机，该系列单片机是80C51微控制器的派生器件，采用先进的CMOS工艺制造，指令系统与80C51完全相同。
CAN控制器采用PHILIPS的SJA1000，SJA1000是一款独立的控制器，用于汽车和一般工业环境中的控制器局域网络。
它是PHILIPS半导体PCA82C200 CAN控制器(BasicCAN)的替代产品。
而且，它增加了一种新的工作模式(PeliCAN)，这种模式支持具有很多新特性的CAN 2.0B 协议，是目前市面上用的最广的一款CAN控制器。
基于CAN总线的分布式测试系统节点设计
摘要 ： 车辆行进过程 中， 乘车人 员需掌握 车体各部件所处物理状 态， 针 对被 测对 象的物理特性设计 了测试 系统 节点的
Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｙ ｒ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｎ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｉｃ ｎ Ｔ ｅ ｓ ｔ ＆ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｙ， ｒ Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ ０ ３ ０ ０ ５ １ ， Ｃ ｉｎ ｈ ａ ） Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｅ ｓ ｔ ｎ ｏ ｄ ｅ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ， ｉ ｎ ｏ ｒ ・
ＷＵ Ｚｈ ｉ — ｌ ｉ ｎ ｇ ． Ｊ Ｉ Ｎ Ｈｏ ｎ ｇ 。 ＷＵ Ｙａ ｏ — ｙ ａ ｎ
（ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ，
C8051F040的车用CAN总线智能节点设计
总 线智 能 节 点 ， 可将 车 辆 电气 系统 各 子 系 统 及设 备 紧 密 联
系 在 一起 ， 成 一个 实 时控 制 网络 ， 图 １所示 。 构 如
一
Ｃ ＡＮ总线
～
计 方法 遇 到 了一 系列 问 题 ： 路 增 多 、 线 布线 复杂 、 电磁 干扰
增 加 、 统 可 靠 性 下 降 、 查 维 修 困难 等 。 为 了 解 决 上 述 系 检 问题 ， 代 车 辆 采 用 了 综合 电 子 系统 。总 线 是 综 合 电子 系 现 统 的基 础 ， 通过 总线 节 点 ， 合 电子 系 统 可 采 集 、 用 、 综 使 分
Ｋ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｒ ｓ：ｖ ｈ ｃｅ ＣＡＮ ｂ ｓ ｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｏ ｅ Ｃ８ ５ Ｆ０ ０ ｅ ｉｌ ； ｕ ；ｎ ｅ ｌ ｅ ｔｎ ｄ ； ０ １ ４ ｉ
电气 与 电子 系 统是 车辆 的重 要 组 成 部 分 ， 工 作 状 态 其
过 总 线 收 发 器将 数 据 发 送 到 ＣＡＮ 总 线 ， 时根 据 参 数 及 同 总 线 上 的 其 他 信 息 和 命 令 对 设 备 进 行 控 制 。通 过 Ｃ ＡＮ
Ｉｔ ｌ ｅ ｔＮｏ ｅ ｉ ｈｉ ｅ ＣＡＮ Ｂｕ ｓｅｍ ｓ ０ Ｆ０ ０ ｎｅｌｇ ｎ ｄ ｎ Ｖｅ ｃｌ ｉ ｓ Ｓｙ ｔ Ｂａ ｅｄ ｏｎ ０８ ５１ ４
Ｗ ａ ｇ Ｚｈ ｇ ｏ ，Ｇａ ｆ ｎ ｎ ｉｕ 。 ｏ Ｙｕ ｅ ｇ ，Ｌｉ ｌ ｎｇ ， Ｌｉ Ｘｕ ｌ ｎ ｕ Ｙａ ｏ ｉ ｅｉ ａ
能 节点 的设 计 方 法 ， 出 了硬 件 原 理 图和 软件 流程 图。该 智 能 节 点 已经 应 用 于某 车 辆模 拟 教 学 系统 ， 用情 况 良好 。 给 应
基于CAN总线的车内空气质量控制节点设计
Ａ／ 采 集 车 内 空 气 质 量 信 号 ， 同时 采 集 发 动 机 转 Ｄ 速 信 号 作 为 车 辆 运 行 状 态 判 别 信 号 ； 以 Ｐ ＩＩＳ ＨＬＰ
的 ５ 单 片机 ＋独 立 Ｃ Ｎ 控 制 器 ＋ Ａ 收 发 器 组 １ Ａ Ｃ Ｎ 成Ｃ Ｎ Ａ 通 讯 控 制 单 元 ， 完成 自动 执 行 开 窗 Ｃ Ｎ Ａ 控制 功能 。控 制节 点硬件 总体 结构 如 图 １ 示。 所
铷１ 匐 似 ．
基于Ｃ Ｎ总线 的车 内空气质量控制 节点设计 Ａ
Ｄｅｓｉ ｒｑｕａｌｔ ｇｎ ｏｆａｉ ｉｙ ｃｏｎｔ ｏＩｎｏｄｅ ｉ ｒ ｎｓｉ ｄｅ ｅｈｉ ｅ ｖ ｃｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＣＡ Ｎ－ ｂｕｓ
屈
敏
Ｑ Ｕ Ｍ ｉ ｎ
（ 南京工程学 院 车辆工程系， 南京 ２ １ ６ ） １１ ７
信 号采 集单 元 Ｃ Ｎ通 讯控 制单 元 Ａ 车 载Ｃ Ｎ Ａ
１ 控制节点硬 件设计
１ 硬件设计总体方案 ． １ 本 论 文设 计 的车 内空 气质 量 控
图 １ 控 制 节 点 硬 件 总 体 结 构 图
收稿日期：２ １－ ９ ２ ０ １ ０ －１ 作者简介：屈敏 （９ １ １７ 一），男 ，Ｉ ）ｌ ￣ｌ ｔ 梁平人 ，讲 师，硕士研究生 ，研究方向为汽车电子控 制技 术。
的 Ｃ ； 发 动 机 尾 气 产 生 的 ＣＯ、 Ｏ
制节 点 ，以车载 Ｃ ＡＮ总 线 测控 节点 形 式开 发 ，可 与装 备 车载 Ｃ ＡＮ 总线 的不 同车 型灵 活 匹配 。考 虑 到 软 硬 件 技 术 的 简单 与通 用 性 ，控 制 器 采 用 单 元 模块 化 设计 ：信号 采 集单 元 以 Ｃ Ｏ、Ｃ 传感 器 和 Ｏ：
基于MC9S12DG128的汽车CAN总线智能节点设计
Ｃ ＡＮ 协议 工作 原理 的描述 篇 幅很 大 ， 面 简要 下 描述 作 为 软 件设 计 基 础部 分 的 Ｃ ＡＮ 总线 协 议 ２ ０ ．
帧间 乏 ＋一 数据帧 — — —＋Ｌ 问空问
报文 格式 。Ｃ ＡＮ 总线 的数 据 帧格式 如 图 ３ 示 。 所 Ｃ ＡＮ数 据桢 分为 ： 始场 （ ＯＦ 、 开 Ｓ ）仲裁 场 、 制 控 场 、 据 场 、 环冗 余校 验场 （ Ｒ 、 答 场 （ Ｋ） 数 循 Ｃ Ｃ）应 ＡＣ
摘
要： 介绍汽车 Ｃ ＡＮ总线节点设计 ， 出一种基 于微 控制器 的总线节 点解 决方案 。选 择 ＭＣ Ｓ ２ １ ８作为 节 提 ９ １Ｉ ２ ￣
点控 制器 ， 选用 Ｐ Ａ８Ｃ ５ Ｃ ２ ２ ０收发器 ； 软件设计 编程 实现对 Ｃ Ｎ 总线节点 数据通 信 ， Ａ 即完成 Ｃ ＡＮ控 制器初 始化 、 报
行业 Ｃ ＡＮ 总 线更是 以其优 异 的性 能成 为 汽 车 局域 网 的发展 趋势 。 汽车 电子 控制 系统 采用 网络 化设 计 ， 利用 Ｃ ＡＮ
口模 块包 括 Ｓ ＩＳ ＩＩ Ａ／ Ｃ Ｐ 、 Ｃ 、Ｉ Ｃ、 Ｄ、 ＡＮ、 Ｗ Ｍ 等 ， Ｐ 在 汽 车 电 子 等 应 用 领 域 具 有 广 泛 的 用 途。
靠性 。
行数 据通 信 总线 。具 有 高 保 密 性 ， 一 种 能 有效 支 是 持 分 布式 控 制 或 实 时 控 制 的 串 行 通 信 网络 。近 年 来 ，ＡＮ 总线 作 为一 种可 靠性 高 、 格低 廉 、 术成 Ｃ 价 技
基于STM32的CAN总线接口设计与实现
图１ 系统总体框图是一款带隔离的高速CAN收发器芯片，该芯片内部集成了所有必需的CAN隔离及CAN收发器件。
芯片的主要功能是将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平，并且具有DC 2500V的隔离功能及ESD保护作用，其是CAN收发器的理想选择[2]。
２ ＣＡＮ总线收发模块的硬件设计CAN总线收发模块的硬件结构如图2所示。
CAN总线(1978-)，男，江西宜春人，研究生，工程师。
研究方向：汽车电子项目管理。
公飞（1989-），男，山东临沂人，本科，助理工程师。
研究方向：汽车电子硬件设计。
收发模块的主要功能是控制开关和与RS232进行数据通信，开关可以用来控制现场设备的运行，后者可以方便与外界进行通信，提供通讯接口。
其硬件结构节点可以划分为最小系统模块、功能模块。
电源STM32的工作电压（VDD）为2.0～3.6V[3]。
通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源。
当主电源VDD掉电后，通过VBAT脚为实时时钟（RTC）和备份寄存器提供电源。
使用电池或其他电源连接到VBAT脚上，当VDD断电时，可以保存备份寄存器的内容和维持RTC的功能。
VBAT脚也图３ 设置时钟流程图2.2 开关和RS232功能模块该节点具有两个功能，控制开关状态和与RS232通讯，开关选用八个TX2-5V继电器，两片MC1413作为驱动芯片，MC1413可以实现单片机端口电压到12V电平的转换。
与RS232通讯部分选用MAX232做为电平转换芯片。
2.3 CAN收发模块CAN收发模块主要是CAN收发器，CAN收发器的常用型号有CTM1050，CTM1050是一款带隔离的高速CAN收发器芯片，该芯片内部集成了所有必需的CAN隔离及CAN发器件。
芯片的主要功能是将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平，并且具有DC 2500V的隔离功能及ESD保护作用。
该芯片符合ISO 11898标准，因此，它可以和图２ 节点硬件结构图图４ ＣＡＮ初始化流程图选用的测试模式是环回模式，该模式下数据是自发自收的，即在发送成功的同时就接收到数据了。
基于μCOS-Ⅱ汽车CAN总线节点的设计
．
．
１ 概 述
随 着 汽车 技术 的快 速 发展 ，汽车 性 能不 断提 高 ，汽 车 电器与电子控制装置在汽车的应用越来越 多。为了简化线 路设 计 ，提 高信 息 传输 的速 度 ，降 低故 障率 ，车 载 网络 技
中 国 科 技 信 息 ２ ０ １ ４ 年 荤 Ｏ １ 期Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
先 对 硬件 先 初 始化 ， 然 后调 用Ｏ ｓ Ｉ ｎ ｉ ｔ （ ） 函数对 操 作 系统 进 行 初始 化 ，并 创 建空 闲 任务 ，然 后 调用 库 函数 ， 创 建 报 文 发 送 、接收等４ 个任务，之后创建一个信号量Ｃ ＡＮ — Ｅ Ｖ Ｅ ＮＴ ， 为中断和通信做准备， 最后调用Ｏ Ｓ Ｓ ｔ ａ ｒ ｔ （ ） 函数 ，启动 系统
陈艳 海 湖北汽车工业学院 电气工程 与信 息学院，湖北 十堰
４ ４ ２ ０ ０ ２
陈艳海
摘要 介 绍 了带Ｃ Ａ Ｎ 控 制 器单 片机Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ４ ０ 节点的硬件设计 ，讨论 了“Ｃ Ｏ Ｓ － 』 ｆ 移植到 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ４ ０ 单 片机上的方法，并能在单片机上实现 了 Ｃ Ａ Ｎ 通信任 务。 关键词
行及时采集、实时处理 ，能够提高系统鲁棒性 。
２系统硬件设计
汽车Ｃ ＡＮ 总 线 节 点总 体结 构 框 图如 图１ 所 示 ，硬件 主 要 包括 带 Ｃ ＡＮ 控制器的Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ４ ０ 单 片 机 、Ｃ ＡＮ驱动 器
基于CAN总线的汽车车身线束设计
基于CAN总线的汽车车身线束设计发表时间：2018-12-06T16:22:13.940Z 来源：《科技新时代》2018年10期作者：户华群[导读] 各电控单元之间传递的大部分信息是可由多个电控单元共享的，而传统的点对点的通信方式不能实现信息共享。
相应的，将CAN总线技术运用于车身电控单元线束设计即可轻松解决问题。
安徽江淮汽车集团股份有限公司乘用车制造公司安徽合肥 230601摘要：随着汽车电子技术的不断发展，汽车上各种电子控制单元的数目不断增加，传统汽车电子控制单元(Electronic Control unit)间采用点对点的通信方式，导致车内连接导线显著增加并且布线复杂，所以提高各个控制单元间通讯可靠性和降低导线成本就成为迫切需要解决的问题。
为此德国BOSCH公司开发了CAN总线协议，并使其成为国际标准(ISO11898)。
关键词：车身线束；CAN；网络化控制；电子技术的发展，越来越多的电器、电子设备在汽车上安装使用。
在为人们带来方便、舒适的同时，却使车内线束增多、空间紧张、布线复杂，从而导致车身重量明显增加、运行可靠性降低、故障维修难度增大。
另外，各电控单元之间传递的大部分信息是可由多个电控单元共享的，而传统的点对点的通信方式不能实现信息共享。
相应的，将CAN总线技术运用于车身电控单元线束设计即可轻松解决问题。
一、CAN/LIN总线介绍1.CAN总线。
20世纪80年代末，德国BOSCH（博世）公司为解决现代汽车中众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换，提出最初用于汽车电子装置互联的控制器局域网——C A N串行通信总线系统，之后被汽车行业和控制领域广泛应用，已成为国际标准（ISO11898）。
到目前为止，世界上已拥有20多家CAN总线控制器芯片生产商，110多种CAN总线协议控制器芯片和集成C A N总线协议控制器的微控制器芯片。
C A N总线由于采用了独特的设计和新的技术，与一般的通信总线相比，具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
基于LPC2132的CAN总线智能节点设计
（ 海军大连舰艇学 院 ，辽宁 大连 １ １ ６ ０ １ ８ ） 摘 要 ：Ｃ Ａ Ｎ — ｂ ｕ ｓ ｆ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ Ａ ｒ ｅ ａ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ）是 国际上应 用最广泛的现场 总线之 一 ，作为一种技 术先进 、可靠性 高、
认 为是 最 有前 途 的 现场 总线 之 一 。 计算 机 技 术 和 通 信 技 术 的飞 速 发 展 ，使 得 以 Ａ Ｒ Ｍ 为 技 术
Ｌ Ｐ Ｃ ２ １ ３ ２内部没 有集 成 Ｃ Ａ Ｎ控 制器 ，为 了使 得 Ｌ Ｐ Ｃ ２ １ ３ ２能 够 利用 Ｃ Ａ Ｎ 总线 进行 通信 ，可 以通 过外 部 扩展 来拓 展其 功 能 。
１ 引言
Ｃ Ａ Ｎ 现 场 总 线 是 为 解 决 现 代 汽 车 中众 多 的 电控 模 块 之 间 的数据交 换而开 发的一种 串行通信 协议。Ｃ Ａ Ｎ 协 议 使 用 多 主
２个 定 时器 ，Ｐ ＷＭ 单 元 可 提 供 多 达 ６个 Ｐ ＷＭ 输 出 。８ 通道 １ ０ 位 Ａ Ｄ Ｃ ，实时时钟 Ｒ Ｔ Ｃ，看 门 狗 定 时器 Ｗ Ｄ Ｔ．４ ８个 通 用 Ｉ ／ Ｏ 引脚 。 （ ４ ）Ｃ Ｐ Ｕ时钟高达 ６ ０ ＭＨ ｚ ，具 有 片 内 晶 体 振 荡 器 和 片 内
Ｈ ＵＡ Ｘｉ ｎ － ｇ ａ ｎ ｇ 。 ＬＩ Ｕ Ｚｈ ａ ｏ － ｙ ｕ ｎ － ｃ ｈ ｕ ａ ｎ， ＡＮ Ｋａ ｉ 。 ＬＵ Ｘｉ ａ － ｘ ｉ ａ。 ＨＵ Ｈｏ ｎ ｇ － ｃ ａ ｎ
（ Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｎａ ｖ ａ ｌ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ， Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ０ １ ８， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
基于CAN总线信号采集系统电路设计
基于CAN总线信号采集系统电路设计随着汽车工业的进步，CAN总线系统逐渐成为汽车电气通讯领域的主流传输技术。
CAN总线采集系统是目前汽车电气采集数据的基础，它可以采集引擎、变速器、ABS、空调、电子油门等多种设备的信号并实时传输到控制器，从而实现车辆状态的监测和控制。
本文将详细探讨基于CAN总线信号采集系统电路设计。
一、系统设计方案系统的设计方案，包括了CAN芯片的选择、系统的拓扑结构、信号输入方式、信号处理与转化、输出方式等等。
根据实际需求，系统主要分为以下两个部分：（1）CAN节点部分CAN节点部分是CAN信号采集系统的核心部分，主要由MCU单片机和CAN收发器构成。
MCU单片机是实现系统的控制和数据处理，它接收各个传感器的模拟量信号，并将其转换成数字量信号，再将其打包成CAN帧输出给CAN总线。
而CAN收发器则是实现在CAN总线上的数据传输，它主要负责对CAN总线上的信号进行收发。
CAN节点部分的实现过程主要包括以下五个步骤：Step 1. 选定MCU并搭建系统选定一款MCU芯片，例如STC12C5A60S2，搭建工程并进行配置。
在搭建过程中，需要注意向MCU传输指令的方式，最常用的方式是串口传输。
Step 2. 选择CAN收发器并接入CAN总线在本系统中，我们选择了二代高速CAN收发器MCP2515，它可以实现在高速的CAN总线中进行数据传输。
将CAN收发器与MCU单片机进行连接，然后接入CAN总线。
Step 3. 建立CAN节点的通信协议在CAN节点与CAN总线建立通信协议之前，我们要先了解CAN的工作机制。
CAN总线实际上是一条双向通路，任意一个节点都可以接收和发送数据。
每个节点都有自己的地址码，通过地址码来定位数据的发送和接收。
因此，在CAN节点与CAN总线建立通信协议时，需要确定每个节点的地址码以及数据包的格式。
Step 4. 采集模拟量信号在CAN节点部分，MCU单片机需要采集各个传感器的模拟量信号，并将其转换成数字信号，再将其打包成CAN帧输出给CAN总线。
基于CANoe的CAN总线设计基础及简例
基于CANoe的CAN总线设计根底与简例CANoe概述CANoe是德国Vecto:公司开发的一套通用的CAN总线系统的开发、测试和分析工具。
CANoe的主要组成局部和各自功能为：●CANdb++编辑器：用CANdb++编辑器可以创立或编辑数据库文件(*.dbc)。
数据库文件中包括了CANoe所用到的信号的信息，这当中包括了报文和信号的网络节点和符号名称，以及环境变量等信息。
●CAPL浏览器：利用CAPL浏览器可以创立用于测量和模拟面板的CAPL程序。
因为数据库的应用，在编程时可以使用直观的报文和信号的名称，而不必使用二进制代码的报文头和数据。
●CANoe主程序：用于测量和模拟CAN系统。
通过File/Database菜单，可以在主程序中关联一个或多个数据库。
●面板编辑器：通过面板编辑器可以创立面板。
面板的作用是作为用户和在CANoe里的模拟面板里被模拟的网络节点的I/O接口。
除了标准按钮和开关，在面板编辑器中也可使用位图作为显示和控制器件。
可以使用任意的位图编辑软件创立适宜的位图，然后用十面板编辑器。
任何显示和控制兀件都要和数据库中的环境变量关联好，这样CAPL程序可以在CANoe主程序中读写显示和控制兀件。
使用CANoe进展开发的三个阶段使用CANoe的开发过程可以分为3个阶段：第一个阶段是利用数字仿真进展网络需求分析和设计阶段。
该阶段首先要定义网络里的通讯需求，包括：需要几个节点；在网络中要发送多少个报文；数据从哪个节点传输到哪个节点；每个报文的具体组成；有哪些外部的输入输出。
然后，利用网络数据库工具CANdb++建立起CAN通讯数据库。
接下来，建立网络拓扑构造，选择总线的波特率，定义节点的网络行为，使用CANoe建立各个网络节点的模型，并通过仿真来预估在设定波特率情况下的总线负载和延迟。
通过第一个阶段的仿真可以检验各个节点功能的完善性和网络的合理性，也可以监控网络负载和延迟。
第一阶段如图3-3所示。
项目七 汽车CAN总线系统智能节点的设计【 汽车单片机应用技术】
（2）高速、实时、容错的网络控制技术 线控概念(x-by-wire)是一种新的汽车工程概念，目前己有使用线控 系统的概念车出现。2002年1月初在底特律举行的北美国际车展上， 展出的跑车Autonomy就首次在汽车中使用了x-by-wire技术。x-by-wire 技术在未来将是十分重要的技术，该技术极大改善了汽车的可操纵性
败。这种现象称为冲突。为了避免冲突，每次只能由一个站点发送信号
，因此，必须有一种仲裁机制来决定每次由哪个站点使用信道，这是属 于数据链路层的任务。总线网中通常采用分布式的控制策略，如CSMA/ CD协议就是常用的规范。
总线拓扑的优点是，所需电缆长度短，布线容易。总线仅仅是一个传
输信道，没有任何处理功能，从硬件的角度看，它属于无源器件，工作 的可靠性较高，增加和减少站点都很方便。缺点是系统范围受到限制(由 于数据速率和传输距离的相互制约关系)。一个站点的故障可能影响整个 网络，故障的检测需要在各站点上进行。
环型拓扑的优点是，所需介质长度较短；它的链路都是单方向性的，因而 可以用光纤作为传输介质。环型拓扑的缺点是，一个站点的故障会引起全网的 故障。
汽车网络大多采用总线型拓扑结构E的汽车网络分类
位传输速率
应用场合
A
低速，<l0Kbps
应用于只需传输少量数据的场合，如控制行李箱 开启和关闭
（3）多媒体、高带宽的网络
未来汽车网络同时将是一个多媒体、高带宽的网络。它能使车主生活更轻松， 并在某种程度上将办公室移入车内。若从长远来看，汽车甚至可以成为一个网站 ，人们可以下载软件以提高汽车的性能。目前，此类技术尚处研发阶段，与蜂窝 移动电话技术相结合，如全球定位系统(GPS)和导航系统等少数技术己在高档汽车 得到应用。作为最早的汽车电子产品的汽车收音机，现在不止是一种娱乐工具， 还可以适配导航系统等的接口。
基于车载CAN总线的倒车雷达智能节点设计
Ｋｅ ｒ ｓ：ａ ｅ ｅ ｉ ｇ ｒ ｄ ；Ｃ ｙ ｗｏ ｄ Ｃ ｒ ｖ ｒ ｎ ａ ａ ｒ ｓ ｒ ＡＮ－ ｕ ｅ ｉ ｌ ；ｉｔ ｌ ｇ ｎ ｏ ｅ ｏ ｂ ｓ ｏ ｖ ｈ ｃｅ ｎ ｅｌ ｅ ｎ ｄ ；ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｍｅ ｓ ｅ ｅ ｉ ｆ ｉ ｔ ｎ ｃ ｔ ｓ ａ ｓ ｄ ｓｇ ｏ ｇ ｎ
在汽 车 电子 领域 中 ．倒 车雷 达运 用 声波 脉 冲
网络 上 的其 它控 制器 ． 以实 现其 它 功 能 ， 如 ， 例 通过 主控制 器控 制汽 车 自制 动 ：网络上 的仪 表接 收到 障
Ｔ Ａ１ ５ ＡＮ ｔａ ｓｅｖｒ ｈ ｎ ｔｅ ａ ｅ ｉｅ ｈ ｖｒｌ ｈ ｒｗａｅ ｒｃ ｉ ｃｕ ｅ ｏ ａ ｅ ｅ ｉｇ ｒｄ ｒ ＣＡ ｂ ｓ Ｊ ０ ０ Ｃ ｒ ｃ ｉｅ．Ｔ ｅ ． ｈ ｐ ｐ ｒ ｇｖ ｓ ｔｅ ｏ ｅａｌ ａｄ ｒ ａ ｈｔ ｔｒ ｃｒ ｒｖ ｒ ｎ ａ ａ， ｎ ｅ ｆ ｓ Ｎ— ｕ
Ｄｅ ｉ ｎ ｆ Ｉ ｅｌｇ ｎｔ Ｎｏ ｏ ｒ Ｒｅ ｅ ｓｎｇ Ｒａ ａ ｓ ｄ ｏ ｓｇ ｏ ｎｔ ｌｉ ｅ ｄｅ ｆ ｒ Ｃａ ｖ ｒ ｉ ｄ ｒ Ｂａ ｅ ｎ ＣＡＮ－ｂ ｓ ｏ ｈ ｃｅ ｕ ｆ Ｖｅ ｉ ｌ
ＨＵＡＮＧ ｏ， Ｔａ ＲＵＩ Ｘｉｏ ｙ ｎ， ａ — ａ ＧＥ Ｌｉｆ ｎ —ｅ ｇ （ｃ ｏｌｏ ｅ ｔ ｎｃ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ Ｓ ｈ ｏ ｆＥｌｃｒ ｉ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏｙ，Ａ ｈ ｉＵｎｖ ｒｉ ，Ｈｅｅ ３ ０ ９ ｈｎ ） ｏ ｎ ｕ ｉｅｓｔ ｙ ｆｉ２ ０ ３ ，Ｃ ｉａ
基于uPD780822单片机的客车CAN总线灯光节点设计
&A ) 灯光节点硬件电路设计
灯 光 节 点 的 硬 件 电 路 包 括 !"# 接 口 模 块 和 灯 光 控 制 模 块。 !"# 接口模块的硬件电路如图 0 所示。
E!! 0 %) !FG= %0 !%G= ;<=>$’$00 5 E!! @#)9> > D 5E %9 ! 20!05’ D 5E " ) 9 # FG= E!! & %G= !"#H > H @ 5 E%:I !"#J 0 $ %3 K#= %5 ! " # J
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文章编号： O&&O 2 P--$ ; ’&&Q N OO 2 &OO% 2 &P
机械设计与制造 X8=>514BK #4C5:1 Y X81!98=E!B4
第 OO 期 ’&&Q 年 OO 月
基于 !"#$%&%’’ 单片机的客车 ()* 总线灯光节点设计!
李军伟 （山东理工大学 交通与车辆工程学院，淄博 ’++&,-） 于剑峰 ./ 0!1 2 345，67 0581 2 941: ; <=>??@ ?9 AB81CD?BE 81F G4>5=@4 H1:5144B51:I <>81F?1: 715J4BC5EK ?9 A4=>1?@?:KI L5M? ’++&,-I (>518 N
:
P 结论
（O ） 粒子群算法求解并联机器人运动学正解完全可行， 在将 并联机器人运动学正解模型转化为优化模型后，可以较快计算 出结果。 （’ ） 使用粒子群算法求解， 和使用牛顿法求解相比， 其起始 点的选择要容易得多， 不过花费的时间要长很多， 而且如果要想 获得高精度的解， 所需时间更长。因此， 粒子群算法适于对起始 点要求不高且不需要实时计算的情况。
基于fpga的多功能车辆总线主节点发送模块的设计与实现
基于FPG A的多功能车辆总线主节点发送模块的设计与实现刘德荣励春波(中国铁通宁波分公司网运部，浙江宁波315000)脯要】随着嵌八式微柳控制技术争现场总线技术的发展，现代列车的过程控制巳从集中型的直接教字控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统。
曙冀誊词]CI L C模块；功能调试；仿真g--7：59布式控制的M V B是I EC61375—1(1999)TC N的推荐方案，它与W TB构成的列车通讯总线具有实时性强、可靠性高的特点。
列车车辆的现代化的发展趋势与可靠性、安全性、通信实时性的要求使M V B逐渐成为下—代车辆的通信总线标准。
1主节点发送模块的划分和发送的过程M V B主节点发送模块总体结构主要可以划分为一下几个模块：曼彻斯特编码模块，循环冗余码(C R C)编码模块，C R C的偶校验扩展模块和主控模块。
总体结构图如图1所示：图t系统的总体结构图2循环冗余码编码模块的实现C R C模块有5个信号输入端口：cl k，cr c_res et，cr c_en，c rc_dat ai n，r st，分别代表时钟脉冲信号，主控模块复位信号，CR C 模块使能信号，CR C模块数据输入和系统复位信号。
该模块的输出是一个7位的寄存器组：c'r c_chec kdat a。
这个寄存器组中存放计算出来的余数，也就是C RC。
模块是一个时序电路，在时钟的上升沿工作，当复位信号c rc r e se t为高的时候，整个模块复位，这时候输入无效；当c rc_r es e t为低，使能信号c rc_e n为高的时候，模块开始计算输入数据cr c_dat ai n的C R C。
在列车通信网中，还要对它进烈尉僦扩展，然后按位取反。
3模块的功能调试与仿真选择M odel s i m作为仿真器，在X i l i nxISE平台上编写程序，以0”1111011000011作为输八C R C模块的测试文件cr c．t est．v：i n i t i albegi ncr c—r eset=0；cr c_en=0；cr c_dat ai n=0：#30cr c—r es et=l；躬0cr c_r eset=0；堋0cr c—en=l；#10cr c_dat ai n=0；,#50cr c_dat a i n=l；#50cr c—d at ai n=l；#50cr c—d at ai n=l；#50cr c_dat a i n=l；2009年11)『i上)#50cr c_datai n=l；#50cr c_datai n=l；#50cr c_datai n=0；#50cr c_datai n=1；#50cr c_datai n=l：#50cr c_datai n=0；#50cr c_datai n=0；#50cr c_datai n=0；#50cr c__dat ai n=0；#50cr c_datai n=l：#50cr c_dat a i n=l：#50cr c_en=0；en di n i t i aIbegi ncl k=1：f or e ver#25cl k=一cl k#20000$s t op；end运行后结果如下：[参考文献】11】M撕o M a rc}l eson i．Paol o S e ga ri c hi．A Sim ple A ppr o ach t o Fl ux∞d SP e司O b s er v a t i o n i n In du ct ao n M ot o r D d ve s们．IE EE t r zm，l nd．AF p l i c a．1997[21H ub e r t D．K i t t'i l l a nt l．U l r i ch C l aes s en．IEC列车通信网络哪．机车电传动，1999．。
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ｖｓ ｓ ｘ
ＫＷＨ ７ ／ Ｐ Ｈ７
ＫＷ Ｈ６ ／ Ｐ Ｈ６ ＫＷ Ｈ５ ／ Ｐ Ｈ５ ＫＷ Ｈ４ ／ Ｐ Ｈ４
ＫＷＨ ３ ／ Ｐ Ｈ３
ＫＷ Ｈ２ ／ Ｐ Ｈ２
Ｋ Ｗ ＨＩ ／ Ｐ ＨＩ
ＫＷＨ Ｏ ／ Ｐ ＨＯ
Ｐ ＨＵＰ Ｄ
下， 可进行非插人式、 全速在线调试和在系统编程， 不需要另外的目标 Ｒ Ａ Ｍ、 程序存储器或占用其他 通信信道即可实现程序调试。 系统需实现的双工通信， 其程序由发送子程序 和接收子程序组成。在 Ｃ Ａ Ｎ 中， 报文控制由寄存 器Ｃ Ｒ Ｆ Ｌ Ｇ管理。报文发送如图 ４所示， 进人程序 人 口后 ， 判断该控制器是否正在进行数据接收（ 避免 数据发送和接收同时发生） ， 若未接收数据 ， 则微处 理器把要发送的数据流置到发送缓冲器中， 起动发 送命令发送数据。图 ５ 为接收流程 ， 进人程序后， 判 断总线是否在发送状态， 若未发送数据， 则根据报文 的标识符判断是否为本节点所需的数据 ， 只有当标 识符验证通过时， 才能进行数据接收并把数据放人
Ｃ Ａ Ｎ节点 １
Ｃ Ａ Ｎ 系统
ｍｓ ＣＡＮ１ ２
模式（ 高速模式、 斜坡控制模式、 备用模式和总线关 闭模式） 供选择； ④ 总线不工作时 自动关闭； ⑤过 热关闭； ⑥ 电流限制； ⑦ 与Ｉ Ｓ Ｏ １ １ ８ ９ ８ 标准完全兼 容。ＭＣ ９ １ ２ Ｄ ６ ０ Ａ ＭＰ Ｖ ８芯 片的 Ｐ Ｃ Ａ Ｎ Ｏ ／ Ｒ Ｘ Ｃ Ａ Ｎ 和Ｐ Ｃ Ａ Ｎ １ ／ Ｔ Ｘ Ｃ Ａ Ｎ端口分别与 ＭＡ Ｘ ３ ０ ５ ０ 芯片的
防工业出版社， ２ ０ ０ ３ ．
图 ５ 数据接收流程
缓冲器内， 然后读人微处理器中进行处理。
［ ４ 」 张培仁． 基于 Ｃ语言编程 Ｍ Ｃ Ｓ － ５ １ 单片机原理与应 用［ Ｍ］ ． 北京： 清华大学出版社， ２ ０ ０ ３ ． ［ ５ ］ 秦贵和． 车上网络技术〔 Ｍ］ ． 北京： 机械工业 出版社，
距比 炜 龄 帐ＰＥ
内 “１ ，允 Ｊ 月 峙‘ ￣ ６ ， 产
一 一 一 ｝ ｝ ｝ ｝ ｝
Ｍ Ｂ ／ ｓ （ ４ ｍ以内） ， 差动电压传输方式， 通信媒介可
以是双绞线、 同轴电缆或光纤， 特别适合于网络化智 能设备； ⑤ Ｃ Ａ Ｎ节点在严重错误的情况下有 自动 关闭输出功能， 使总线上其他节点的操作不受影响。 汽车上运用 Ｃ Ａ Ｎ总线技术， 不但能简化 电子 控制系统的结构， 还能实现各系统之间的局部网络 化控制， 并大大提高信息传递速度和质量， 改变传统 汽车电子线路的布线方式， 实现汽车信息资源共享。
总第 １ ２ ０期
Ｈｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｙ ｓ ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍ ｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
办 多 与 汽 运
基于 ＭＣ ９ １ ２ Ｄ ６ ０ Ａ ＭＰ Ｖ ８ 的汽车Ｃ Ａ Ｎ总线节点设计
陈继飞 ， 赵 龙庆
（ 西南林学院， 云南 昆明 ６ ５ ０ ２ ２ Ａ Ｍ Ｐ Ｖ ８ 单片机目 标系统相连的 支持
ＣＡＮ
图 ２ ＭＣ ９ １ ２ Ｄ ６ ０ Ａ ＭＰ Ｖ ８ 芯片的 Ｃ Ａ Ｎ总线节点示意图
如图 ３ 所示， Ｃ Ａ Ｎ总线系统通信结构主要 由 ＭＣ ９ １ ２ Ｄ ６ ０ Ａ ＭＰ Ｖ ８ 芯片和 ＭＡ Ｘ ３ ０ ５ ０ 芯片组成， 前者 是主要核心器件， 后者是收发驱动装置。ＭＡ Ｘ ３ ０ ５ ０ 芯片具有 以下 特点： ① 很高的传输速度 （ 可达 ２ ＭＢ ／ ｓ ） ； ② 总线上有 ８ ０ Ｖ过载保护； ③ 有４ 种工作
局域网） 总线技术可解决这些问题。
Ｍ Ｃ ９ １ ２ Ｄ ６ ０ Ａ Ｍ Ｐ Ｖ ８ 单片机实现汽车 Ｃ Ａ Ｎ总线系
统的节点软件和硬件设计 。
１ Ｃ Ａ Ｎ总线的特点
Ｃ Ａ Ｎ总线是德国 Ｂ ｏ ｓ ｃ ｈ 公司于 ２ ０ 世纪 ８ ０ 年 代初为解决现代汽车中众多的控制与检测仪器之间 的数据交换而开发的一种有效支持分布式控制和实 时控制的串行数据通信协议。其特性： ① 多主方式 工作 ， 各节点均可在任意时刻主动向网络上其他节 点发送信息， 不分主、 从， 且无需站地址等节点信息； ② 采用独特的非破坏性总线仲裁技术， 优先级高的 节点优先传送数据， 大大节省了总线冲突裁决时间， 能满足不同的实时性要求； ③ 高传输可靠性， Ｃ Ａ Ｎ 总线上的每帧有效字节最多为 ８Ｂ ， 总线数据段长 度最长为 ８Ｂ ， 采用 Ｃ Ｒ Ｃ检验并提供监测、 填充规 则校验、 帧校验， １ ５位循环冗余码校验和应答校验， 数据的出错率极低； ④Ｃ Ａ Ｎ 的直接通信距离最远 可达 １ ０ ｋ ｍ（ 速率小于 ５ ｋ Ｂ ／ ｓ ） ， 速率最高可达 １
２ ０ ０ ３ ．
４ 结
语
Ｃ Ａ Ｎ总线是一种有效支持分布式控制和实时 控制的串行通信 网络 ， 具 有高性能和高可靠性 的特 点。本文主要以 ＭＣ ９ １ ２ Ｄ ６ ０ Ａ ＭＰ Ｖ ８ 芯片内部本身 带有的 ｍ ｓ Ｃ Ａ Ｎ模块来实现 Ｃ Ａ Ｎ总线节 点设计。 该 智能节点设计相对 简单 ， 集成度高 ， 性能稳定 、 可
［ ６ 〕 蒋 荣。 基于 Ｃ Ａ Ｎ总线技术智能节点的设计和研究
［ Ｊ ］ ． 电气技术与自 动化， ２ ０ ０ ６ ， ３ ５ （ １ ） ． ［ ７ 〕 潘 佚． 基于 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ４ ０ 的Ｃ Ａ Ｎ总线智能节点的设 计［ ｉ ｌ ． 现代电子技术， ２ ０ ０ ６ ， ２ ９ （ ４ ） ．
２ Ｃ Ａ Ｎ总线控制器节点设计
ＭＣ ９ １ ２ Ｄ ６ ０ Ａ ＭＰ Ｖ ８单 片机 内集成 Ｔ ｍｓ Ｃ Ａ Ｎ
总线控制器模块， 该模块是按照 Ｃ Ａ Ｎ ２ ． Ｏ Ａ ／ Ｂ协议 进行通信的控制器模块。如图 １ 所示， ｒ ｎ ｓ Ｃ Ａ Ｎ控
制器模块 中共有 ８个与外部 连接 的端 口， 其 中， Ｐ Ｃ Ａ Ｎ ２ － Ｐ Ｃ Ａ Ｎ ７由 Ｐ Ｃ Ｔ Ｌ Ｃ Ａ Ｎ 寄存器来 决定该 端口 是作为Ｃ Ａ Ｎ总线的传输端口还是作为微处理 器的通用端 口； Ｒ Ｘ Ｃ Ａ Ｎ和 Ｔ Ｘ Ｃ Ａ Ｎ是微控制器为 Ｃ Ａ Ｎ总线传输而设置的专用通信端 口， 当微处理器 不利用 Ｃ Ａ Ｎ功能时， 这 ２个端 口也不能作为通用 端口。本设计利用 Ｒ Ｘ Ｃ Ａ Ｎ和 Ｔ Ｘ Ｃ Ａ Ｎ端 口通信 传输， 其余 ６ 个端 口都不利用。
Ｒ Ｘ Ｄ ， Ｔ Ｘ Ｄ 端口 连接。为保证信号的传输， 在传输
线路中设置电容等电子器件。
３ Ｃ Ａ Ｎ总线系统通信流程设计
Ｃ Ａ Ｎ控制器在一系列寄存器的控制下运行， 其
运行状态由相关寄存器来标识．控制寄存器主要包
括 Ｃ ＭＣ Ｒ Ｏ ， Ｃ ＭＣ Ｒ １ 、 Ｃ Ｂ Ｔ Ｒ Ｏ ， Ｃ Ｂ Ｔ Ｒ １ 、 Ｃ Ｒ Ｌ Ｆ Ｇ，
Ｃ Ａ Ｎ节点 ２ … Ｃ Ａ Ｎ节点 ｎ
控 制器
ＴＸＣＡＮ 】
旦 Ｘ Ｃ 在 Ｎ ＼
收发器
Ｃ Ｒ Ｉ Ｅ Ｒ ， Ｃ Ｔ Ｆ Ｌ Ｇ和 Ｃ Ｔ Ｃ Ｒ等， 用来配置 Ｃ Ａ Ｎ控制 器， 产生控制、 定时、 中断、 发送和接收等信号。 采用 Ｍ ｅ ｔ ｒ ｏ ｗ ｅ ｒ ｋ ｓ 公 司为 Ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｏ ｌ ａ ６ ８ Ｈ Ｃ （ Ｓ ） １ ２ 微处理器的编译而提供的 Ｃ Ｄ ９ １ ４ ７ ６ Ｂ ３ ． ０ ． １ ， 利用 Ｃ 语言进行系统软件设计。它以Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ 为界面， 支 持 Ｃ语言和汇编语言的源程序级调试。严格按照 Ｉ Ｓ ０ １ １ ８ ９ ８ 的标准格式进行软件设计， 在Ｐ Ｃ串行 口
总线节点设计， 说明 了硬件设计原理和软件设计流程 。
关键词： 汽牟； Ｃ Ａ Ｎ总线； 节点； 单片机 中图分类号： Ｕ ４ ６ ３ ． ６ ２ 文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ １ －２ ６ ６ ８ （ ２ ０ ０ ７ ） ０ ３ －０ ０ １ １ －０ ３
为了满足人们对汽车各种性能的要求， 越来越 多的电子产品应用于汽车， 其控制功能越来越复杂， 造成汽车上电子线路复杂、 线束增加、 运行可靠性降 低及故障维修难度大等问题， 降低了汽车的使用性
目 前， Ｃ Ａ Ｎ总线采用多主工作方式、 非破坏性仲裁 技术、 报文滤波通信及以短帧结构进行报文传输等
独特设计 ， 具有高实时性、 高可靠性、 高灵活性和可 扩展性。本文主要介绍基于 Ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｏ ｌ ａ 公 司生产的
能。 应用 Ｃ Ａ Ｎ （ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ Ａ ｒ ｅ ａ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ， 控制器
第 ３期 ２ ０ ０ ７ 年 ５月
缠绕的双绞线连接．各节点都是由 ｍ ｓ Ｃ Ａ Ｎ控制
器、 Ｃ Ａ Ｎ总线驱动收发装置和 Ｃ Ａ Ｎ ｂ ｕ ｓ 总线及终 端电阻组成。在 ＭＣ ９ １ ２ Ｄ ６ ０ Ａ Ｍ Ｐ Ｖ ８ 微处理器中， ｍ ｓ Ｃ Ａ Ｎ模块与外部 的连接主要利用 ２个外 部引 脚， 一个是输人 Ｒ Ｘ Ｃ Ａ Ｎ， 另一个是输 出 Ｔ Ｘ Ｃ Ａ Ｎ， 为了保证总线上数据能很好地传输到所需要的端 口， 在ｍ ｓ Ｃ Ａ Ｎ模块与总线之间增加一个收发装置 和总线终端电阻， 收发装置主要提供信息传输的电 流和进行电流保护。
收稿 日期 ： ２ ０ ０ ７ －０ １ －０ ８
《 公路与汽运》 杂志是由中华人民共和国交通部 主管， 长沙理工大学主办， 介绍公路交通、 汽车、 道 路、 桥梁等领域科技信息的面向国内外公开发行的 技术类科技期刊。双月刊， 逢单月 ２ ５日出版。 本刊立足公路交通系统， 报道国内外汽车与公路领域的最新研究成果 ， 荟萃汽车运用与维修技术， 传播 公路交通安全知识， 介绍公路运输行业的新技术与管理经验， 刊登公路交通工程的新工艺、 新技术、 新材料。 主要栏目有汽车设计与研究、 汽车试验与检测、 汽车使用与维修、 交通规划与管理、 驾驶技术、 运输与物流、 交 通安全与控制、 交通信息工程、 道路工程、 桥隧工程、 公路工程机械、 工程管理等。 本刊欢迎关于汽车和公路领域研究与实践中具有创新性、 实用性的科技论文、 综述和经验介绍， 特别是 有关汽车运用、 汽车运输、 公路交通安全、 物流等方面的学术论文。对国家基金课题、 省（ 部） 级课题的研究论 文， 实行优稿优酬。 要求来稿理论正确， 具有创新性、 技术性和实用价值， 理论正确， 推导无误， 论述简练， 条理清晰， 文字流 畅。以３ ０ ０ ０ －４ ０ ０ ０字为宜， 一般不超过 ５ ０ ０ ０字。 来稿请附摘要、 关键词。文章格式、 数字、 计量单位和符号等请按有关国家标准撰写； 计算公式请采用直 排分式表示， 若采用卧排方式， 分母部分一定要用括号括起来， 以免引起歧义； 对量的符号， 请说明其含义。