CAN总线在车身系统中的应用.ppt

CAN总线技术在车载系统的应用摘要主要内容1引言汽车一般选择CAN总线，主要有一下几点原因：
从成本上来说，CAN比UARTR§232／485高，但比以太网低；
从实时性来说，CAN的实时性比uART和以太网高，为了保证安全，车用通信协议都是按周期性主动发送，不论是CAN还是LIN，对实时性要求高的消息其发送周期都小于10IIls；
从可靠性来说，CAN有一系列事故安全措施，这是UART和以太网都不具备的，多点冗余也是UJ6LI汀(点对点传输)和工业以太网(数据传输距离短)难于实现的，所以CAN出现后，由于价格的原因．最初应用得最多的地方并不是汽车，而是对成本不敏感的工业控制和医疗设备。
总线是一个系统，总线上的速度仅仅是系统中的一个因素，安全性和稳定性也是其主要方面。所以综合考虑，汽车选择了CAN总线技术。
2CAN总线技术
逻辑链路控制子层(LLC)的主要功能是：为数据传送和远程数据请求提供服务，确认该层接收的报文实际已被接收，并且为恢复管理和通知超载提供信息。简单地说，也就是接收滤波、超载通知、恢复管理。
媒体访问控制子层(MAC)的功能主要是：传送规则，也就是控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定。另外，媒体访问控制子层(呲)也要确定，为开始一次新的发送，总线是否开放或者是否马上开始接收。位定时特性也是mC子层的一部分。MAC子层的特性不存在修改的灵活性。

CAN总线技术具有相当的优势，例如，CAN总线采用了非破坏性技术，即当有两个节点向网络上传输数据时，优先级低的节点主动停止数据发送．而优先级高的节点可不受影响地继续传送数据，有效避免了总线冲突。此外，CAN总线还采用短帧结构，受干扰的概率低，数据传输的可靠性高。更重要的是CAN总线的节点在错误严重的情况下具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其他操作不受影响。3CAN总线通信原理1)CAN总线驱动器是一个CAN发送器和CAN接收器
组合，它将CAN控制器提供的数据转化成电信号，并通过数据总线发送出去；同时接收总线数据，并将数据传到CAN控制器。
2)CAN数据总线用以传输数据的双向数据线分为CAN高位(CANH)和低位(CANL)数据线。数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各个控制单元，各个控制单元接收后进行指定的计算。
3)CAN总线有两种状态：隐性和显性。隐性时CANH
和CANI．电平相等，均为2．5V，表示逻辑1；显性时CANH为3．5V，CANL为1．5V，代表逻辑O。通过不停的变换两根总线上电压来表示逻辑上的1和O。4CAN总线传输系统构成与原理
此系统选用了ATMEL公司的AT90CANl28芯片作为CAN总线控制器，通过对其相应寄存器的配置，并与ATA6660CAN总线收发器配合，便可实现对CAN总线的操纵。AT90CANl28内部集成了128kB的flash，可以直接应用于CANopen的高层协议．而不需要再对外进行扩展。
本设计包含了TTS(文本转发声)模块、传感器(温度、加速度)模块和GPS模块。这些模块的信息都是车载系统上所需要的，因此这些数据都会发送到CAN总线上，然后数据会“按需分配”，传送到各个ECU。
AT90CANl28兼容CAN2.OA和CAN2.0B规范，提供了从MOl30到MOBl4共15组MOB，每个MOB都有独立的ID和ID接收过滤码，可看作CAN总线上的独立器件进行控制。下面是CAN总线软件的实现。
4．1CAN控制器初始化
CAN控制器的初始化工作主要包括波特率参数设置、接收屏蔽寄存器和接收代码寄存器的设置和使能允许寄存器的设置等。AT90CANl28提供了一个由4个验收码寄存器(CANIDTl一CANIDT4)和4个验收屏蔽寄存器(CANIDMl一CANIDM4)组成的验收滤波器，信息只有通过它的验收滤波才能被接收。所有验收屏蔽寄存器为0的位，验收码寄存器和CAN信息帧的对应位必须相同才能验收通过；所有验收屏蔽寄存器为1的位,验收码寄存器对应位的验收滤波功能则被屏蔽。4．2CAN数据的收发
数据接收程序负责节点数据的接收以及其它情况处理，数据的接收主要有两种：中断接收方式和查询接收方式(本例中使用的是中断接收方式)。数据的发送程序负责节点数据的发送．发送时用户首先判断是否准备好发送，如果没准备好则继续等待，否则关闭中断，将待发的数据按照特定格式发送到寄存器CANMSG．然后启动发送即可，发送结束后打开中断。CAN接收过程也是首先判断是否已经准备好接收，如果准备好则关闭中断，开始接收数据。CAN总线收发器流程图如图3所示。4．3CAN总线的中断处理
在CAN总线收发数据中，最重要的就是中断处理过程。图4是CAN总线中断处理过程流程图。为了保证总线转换过程中不产生丢包现象，在此设计中，