基于arm的汽车can总线控制系统的研究与实现

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1、2012年第2期大众科技NO．2，2012(总第14卷150期)DAZHONGKEJI(CumulativelyNo．150)基于ARM的汽车CAN总线控制系统的研究与实现侯益坤刘益标侯聪玲(广东工贸职业技术学院，广东广州510510)【摘要】CAN总线被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。采用ARM作为汽车计算机控制系统中的主控制器并兼作网关，利用ARM的高性能和可裁减性构建高低速CAN总线通信控制网络和仪表控制，实现全部节点之间的数据共享以及相互之间的协同工作，并可在不同节点间实现高效数据传输。【关键词】CAN；网关；E

2、CU；ARM；uC—Linux【中图分类号】U463．7；TP216【文献标识码】B【文章编号】1008—1151(2012)02—0117-02TheResearchofAutomotiveCANBusControllingSystemBaseonARMAbstract：CANplayaroleofcommunicating，exchangeinformationbetweenECUsincar．SomanyinformationpointscoursesthattherearehJghandlowbusspeed．Thispaperstudythattakingadvanmges

3、ofARM’Shighperformanceandmodification，usingARMtobethecarinformationcontrolerandnetgate．DatacouldbesharedandallceHscouldworkincoordination．Thiscanimprovebuseficiency．K~ords：CAN；Netgate；ECU；ARM；uC—Linux1前言图1是一种客车的CAN总线系统结构。CAN总线中数据在串联总线上可以一个接一个的传送，所有参加CAN总线的现代汽车的电子控制器及仪表的数量越来越多，随之增分系统都可以通过其控制单元上的

4、CAN总线接口进行数据的加的复杂电路也降低了汽车的可靠性，增加了维修的难度。从布线角度分析，传统的电子系统大多采用点对点的单一通发送和接收。CAN总线是一个多路传输系统，当某一单元出信方式，这样必然造成庞大的布线系统。因此中高档轿车中现故障时不会影响其它单元的工作，汽车CAN总线对不同数一般采用CAN总线系统，将整个汽车控制系统联系起来统一据的传输速率不一样，对发动机电控系统和ABS等实时控制管理，实现数据共享和相互之间协同工作。用数据实施高速传输，速率为125K波特率～1~f波特率，对但是汽车结构复杂，传感器遍布全车、多种多样，必然车身调节系统(如空调)的数据实施低速传输，传输速率

5、在导致数据的复杂性，数据量的大小不尽相同，面对不同速率l0b125K波特率，其它如多媒体系统和诊断系统则为中速传的CAN总线，它们之间最好有座连接桥梁，称之为网关，另输，速率在两者之间，这样的区分提高了总线的传输效率。外车身系统也需要获得驱动系统的信息，供维修人员或者驾2．1驱动系统CAN总线驶者参考。因此有必要设计一个高效、可靠的网关与数据处典型的与驱动系统有关的控制单元有电控燃油喷射系理系统。统、自动变速器系统、防抱死制动系统(ABS)、安全气囊系统2汽车CAN总线系统等这些单元都是现代汽车动作的核心，对时间响应要求严格，关乎驾驶者驾车的可靠性与安全性。CAN的英文全称是：Con

6、trollerAreaNetwork，意思是区域网络控制器。由于每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的，为了满足各子系统的实时性要求，信息输出输入他断入口空调控制器撸口仪袁板Ecu中央控栅ECU空调蕾理ECU与对公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏CAN总缱控制嚣cAN总线控制嚣CAN总线控制器板位置等，如4缸汽油机运行在4000r／min，则电控单元控lIIlflllllll制两次喷射的时间间隔为6ms，其中喷射持续时间为30度的CAN总缱控制嚣CAN总缱控制嚣CAN总缱控融鼹曲轴转角(1ms)，在剩余的5ms内须完成转速测量、油量测量、发动

7、机信息采

8、l前光Ecu前光ECUA／D转换、工况计算、执行器的控制等一系列过程。这就意传感嚣输入输出输出味着数据发送与接收必须在1ms内完成，才能达到汽油机电图1客车的CAN总线系统结构控的实时性要求。这就要求其数据交换网是基于优先权竞争【收稿日期】2011-12-13【作者简介】侯益坤(1971一)，男，广东揭西人，广东工贸职业技术学院电气自动化系讲师／高级技师，硕士学位，研究方向为嵌入式系统与智能控制。一ll7。的模式，且本身具有极高的通信速率。车中每