基于can的汽车制动测试系统的研究与实现

《基于can的汽车制动测试系统的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1.1发展背景及意义随着计算机硬件、软件及集成电路技术的迅速发展，同时消费类电子产品、计算机外设、汽车和工业应用等的需求不断增加。高速、高可靠和低成本的通信介质的要求也随之提高。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，它为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。微处理器中常用的串行总线是通用异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)、同2步外设接口(SPI)、内部集成电路(IC)和通用串行总线(USB),以及车用串行总线,包括控制器区域网(CAN)和本

2、地互连网(LIN)等。这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。在计算机数据传输领域内，长期以来使用的通信标准，尽管被广泛使用，但是无法在需要使用大量的传感器和控制器的复杂或大规模的环境中使用。控制器局部网CAN（CONTROLLERAERANETWORK）就是为适应这种需要而发展起来的。随着汽车电子技术的发展，消费者对于汽车功能的要求越来越多，汽车上所用的电控单元不断增多，电控单元之间信息交换的需求，使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线，这就促进了车用总线技术的发展。CAN总线的出现，就是为了减少不断增加

3、的信号线，所有的外围器件都可以被连接到总线上。由于CAN总线具有可靠性高、实时性好、成本合理等优点，逐渐被应用于如船舶、航天、工业测控、自动化、电力系统、楼宇监控等其他领域中。CAN(ControllerAreaNetwork)属于现场总线的一种,在传统的工业控制领域中，大部分的通信采用RS232、RS485或RS-422总线。相比之下，RS232、RS485或RS-422总线有着通信距离近，通讯速度慢，抗干扰性能差等缺点。通讯一般采用主从方式，通过主站查询方式进行通讯，实时性、可靠性较差。当系统有错误，多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短

4、路，从而损坏某些节点。基于CAN总线的分布式控制系统在很多方面具有明显的优越性。1.而CAN的电路结构简单，要求的线数较少，只需要两根线与外部器件互联，使得各控制单元能够通过CAN总线共享所有的信息和资源。达到简化布线、减少传感器数量、避免控制功能重复的效果。CAN具有的完善的通信协议，并且可以通过CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周9上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论期。2.CAN支持分布式控制或实时控制，工作于多主方式，网络上各个节点均可以在任一时刻主动发送信息，可以点对点，点对多点以及全局广播方式收

5、发数据。网络中的各节点都可根据总线访问优先权，采用非破坏性总线仲裁技术，通信速度快，可靠性高，可大大节省总线仲裁冲突时间，在网络负载很重的情况下，也不会出现网络瘫痪。CAN没有采用站地址编码，而是对通信数据进行编码，可使不同的节点同时接收到数据，这使得CAN总线的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。3.CAN总线通过CAN控制器接口芯片的输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。即信号状态为2种，隐位与显位。当隐位与显位发送出现竞争时，最

6、终结果是显位。在处理冲突时，由于该信号的二值且“单稳态”的特性变得简单，报错帧可以使所有节点很容易地取得一致性的数据，并且保证了节点状态的同步，这种二值特性对CAN总线的可靠性有很大保障。而且CAN节点在出现严重错误的情况下，可以自动关闭输出，避免总线上其他节点的操作受影响，从而保证不会因个别节点出现问题，而使得总线处于“死锁”状态。4.CAN总线具有位填充、回读、错误约束、出错自动重发等优点，同时通信速率高、通信距离远、容易实现、且性价比高。1.2研究的目标与前景CAN最初是用于汽车行业的监测、控制，用来解决汽车内部的复杂硬件信号接线的低成本通

7、信总线,现今CAN总线已经被公认为一种可靠的网络总线在汽车上得以应用。CAN总线共享信息和资源，总线的数据通信提高了系统可靠性、实时性、灵活性、可维护性，更好地匹配和协调各个控制系统。随着汽车电子技术的发展具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和处理错误能力的CAN总线，越来越受到人们的重视，它在汽车领域上得到了广泛的应用。世界上一些著名的汽车制造厂商，都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。近年来CAN总线已发展成为汽车电子系统的主流总线，已形成国际标准的现场总线，并由ISO正式颁布了ISO11898CAN

8、高速应用标准和ISO11519CAN低速应用标准，这为CAN总线的标准化、规范化铺平了道路。CAN总线以其高性能，高可靠性及独特的设计，