李如意总线作业.docx

河南机电高等专科学校
《汽车单片机与局域网技术》
课程学习报告
专业班级: 汽车检测与维修技术101班
姓名: 李如意
学号: 101602135
成绩:
指导老师: 张士磊
2012年6月13日
汽车总线系统的研究与发展

随着现代汽车的日益发展,汽车电子设备不断增加,进而带来汽车综合控制系统中大量的控制信号需实时交换的问题,传统线束已远远不能满足这种要求,汽车局域网应运而生。
本文简要介绍了国内外汽车局域网CAN总线的发展现状。并详尽地对在当今国际汽车业中应用最广的CAN总线的原理和应用进行了研究、吸收。目前我国大客车的发动机大都是后置的,发动机各数据采集后,分别通过不同的信号线将数据传送给前端仪表显示单元,不易布置,可靠性差,成本高、且不易维护。
针对上述现状,本文提出方案:通过汽车局域网CAN总线将发动机数据采集单元和汽车仪表显示单元相连,只用两根信号线就可以实现以上数据的传输,使得传输线束大大简化,可靠性得到了极大的提高,有效节约了线束安装空间和系统成本。
本文对该系统的硬件及软件实现都进行了详细的论述,可以作为我国自主开发汽车局域网的有益探索,对我国实现国产汽车信息化具有一定的指导意义。
现代汽车往往使用大量电子设备来控制其正常行驶。当执行一个较复杂的控制时,需要在设备之间进行大量的数据交换。当控制系统变得复杂时,交换数据的信号线连接将变得更复杂,同时费用将提高。对于一般控制,设备间连锁可以通过串行网络完成。因此,BOSCH公司开发了CAN总线(C ontroller work),并已取得国际标准化组织认证(ISO11898),其总线结构可参照I SO/OSI参考模型。同时,国际上一些大的半导体厂商也积极开发出支持CAN总线的专用芯片。通过CAN总线,传感器、控制器和执行器由串行数据线连接起来。它不仅仅是将电缆按树形结构连接起来,其通信协议相当于ISO/OSI参考模型中的数据链路层,网络可根据协议探测和纠正数据传输过程中因电磁干扰而产生的数据错误。CAN网络的配制比较容易,允许任何站之间直接进行通信,而无需将所有数据全部汇总到主计算机后再行处理。
二、CAN在国外的发展
对机动车辆总线和对现场总线的需求有许多相似之处,即较低的成本、较高的实时处理能力和在恶劣的强电磁干扰环境下可靠的工作。奔驰S型轿车上采用的就是
CAN总线系统;美国商用车辆制造商们也将注意力转向CAN总线;美国一些企业已将CAN作为内部总线应用在生产线和机床上。同时,由于CAN总线可以提供较高的安全性,因此在医疗领域、纺织机械和电梯控制中也得到广泛应用。
三、CAN的工作原理
当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说,无论数据是否是发给自己的,都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符,定义了报文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的,不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时,这种配置十分重要。
CAN总线的报文发送和接收参见图1。当一个站要向其它站发送数据时,该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时, 转为发送报文状态。CAN芯片将数据