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CAN总线在汽车控制中的应用 摘要：随着车用电气设备越来越多，汽车电气系统形成了一个庞大而复杂的大系统。近年来ITS的发展，以3G为代表的的新型电子通讯产品的出现，他对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。从信息共享角度出发，现代典型的控制单元有电控燃油控制喷射系统、电控传动系统、防抱死控制系统等控制系统。 关键词：汽车CAN总线，汽车控制系统 CAN总线简介 1．1 CAN简介 CAN总线是为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而推出的一种串行数据通信协议。由于CAN总线具有很高的网络安全性、通讯可靠性和实时性，简单实用，网络成本低。特别适用于现场干扰大，信息复杂，数量大的汽车控制系统。其特点可概括如下： CAN总线为多主方式工作； CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术； CAN总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能； CAN总线短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的抗干扰效果； CAN总线只有两根导线，系统扩充时，可直接将新节点挂在总线上即可。因此走线少，系统扩充容易，改型灵活。 2 CAN网络结构 应用CAN总线技术将一系列智能模块通过通信介质构成实用的CAN网络，系统的结构如图2所示。智能模块作为智能节点，又分为上位节点和下位节点两种。上位节点主要由PC机、连接至PC机内部的CAN总线通信接口适配卡组成。下位节点主要由MCU(微控制器)、CANCONTROU点R(CAN控制器)、CANTRANCEIVER(CAN收发器)组成。上位节点负责对整个系统的管理和调度、发送控制指令、请求传输数据，以及对下位节点采集的数据进行分析等；而下位节点负责完成各个控制器、执行机构、监测仪器、传感器等ECU(电子控制装置)之间的数据交换。 基于CAN总线的汽车控制系统 2．1 汽车控制系统 现代汽车典型的控制单元有车身电脑、汽车仪表、防抱死制动系统(ABS)、电控燃油喷射系统(电喷)、故障诊断仪等子系统。为了实现汽车公共数据的共享，设计了基于CAN总线的汽车电子控制网络系统。系统总体结构如图3所示。 本网络系统采用双绞线连接车身电脑、汽车仪表、ABS、电喷、故障诊断仪等五个下位节点。其中，车身电脑(ECUl)为主控节点，其他节点(ECU2一ECU5)为从节点。主控节点监督和管理所有从节点，从节点负责测量和控制生产过程参数。此外，为了实现人机交互操作，我们在系统中增加了一个上位机节点，以方便地实现系统的实时监测与调试、请求上传故障诊断仪记录的数据、分析上传数据等功能。 2 .2 CAN节点硬件设计 CAN节点的硬件构成一般有两种方案，一种是内部集成CAN控制器的微控制器加上收发器．另外一种方案是通用微控制器加上独立CAN控制器再加上收发器。采用前一种方案，不占用微控制器的端口资源。可以简化接口电路的设计。 2. 3 CAN节点软件设计 软件开发工具为CodeWarrior。其具有智能的代码调试检错及软件仿真功能。软件设计采用模块化设计．主要包括初始化模块、数据发送模块和数据接收模块。 总结 CAN总线系统结构简单、可靠性高、应用灵活，具有强大的生命力。此外，CAN还被众多的工业控制系统所采用，尤其是传输速率较高且对实时性及可靠性要求较高的场合。随着人们对其研究的不断深入，CAN总线技术的应用必将具有广泛的前景。 参考文献 [1] 喻国安，徐宏炳，巫超.CAN总线技术及其在汽车控制中的应用[D].南京：东南大学计算机系，2003 [2] 王莉，张浩.基于CAN总线的车身控制系统研究与应用[D].上海：上海电力学院，2009 [3] 孔峰，张衡，宋雪花等.基于CANopen的协议的汽车控制网络初探[J].汽车工程，2007 [4] 杨慧，田亮，田敏.CAN总线协议分析[J].中国仪表仪器，2002 [5] 吴海红.汽车车身的CAN总线控制系统研究与应用[J].南京：南京理工大学，2007