基于CAN总线的发动机测控系统的研究

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1、2010年第9期农业装备与车辆工程NO.92010（总第230期）AGRICULLTURALEQUIPMENT&VENICLEENGINEERING(Totally230)Doi:10.3969／jissn.1673－3142.2010.09.015基于CAN总线的发动机测控系统的研究孟兆辉，苏铁熊（中北大学机电工程学院，山西太原030051）摘要：CAN总线通信以其节省线束、系统可靠、便于诊断等特点，正成为发动机电控最重要的发展方向。介绍了一种基于CAN总线的柴油发动机测控系统的设计方法，详细给出了系统的硬件总体结构设计、软

2、件设计流程以及CAN总线控制器结构。关键词：CAN总线；MC9S12DP256；测控系统中图分类号：TP273＋．4文献标识码：B文章编号：1673-3142(2010)09-0047-03StudyonEngineControlSystemBasedonCANBusMENGZhao－hui，SUTie－xiong（SChoolofMechano－electronicEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China）Abstract：CANbusCommunicati

3、onhasbecomethemostimportantenginedevelopmentdirectionwithitsfeaturesofsavingwiring，reliablesystemandeasydiagnosisetc．Inthispaper，amethodbasedonCANbusdieselengineControlsystemisintroduced，thedesignmethodofthissystempresentsthehardwarestructureandsoftwaredesignprocess

4、andtheCANbusControlstructure.Keywords：CANbus；MC9S12DP256；MeasurementandControlsystem32010年第9期农业装备与车辆工程NO.92010（总第230期）AGRICULLTURALEQUIPMENT&VENICLEENGINEERING(Totally230)引言随着微电子技术与测控技术的发展，我们对发动机测控系统的准确性、实时性以及多功能性都提出了更加严格的要求。发动机作为汽车的心脏，其测控系统用于检测发动机性能的专用设备，对发动机运行工况下各

5、种参数的测量，包括转速、机油压力，进气温度、冷却水温度等，因此对于监控发动机工作，了解其是否正常，进一步发现问题、提高性能都是极其重要的。随着现场总线控制技术的逐步发展，特别是CAN（ControlAreaNet-work控制器局域网）总线技术的应用打破了传统发动机测控系统的瓶颈。CAN总线具有突出的可靠性、实时性、灵活性和高性能价格比，并且技术资源丰富、应用开发简便，非常适合在分布式控制系统中应用，它能使测控系统的准确性、可靠性、实时性以及测试效率得到很大的提高。因此，本文选择CAN作为发动机测控制系统的现场总线标准，以对柴

6、油发动机的测控系统进行研究。1MC9S12DP256及其内部CAN模块的特点本系统采用Freescale公司的内部集成CAN模块的16位单片机MC9S12DP256为微处理器，MC9S12DP256是Freescale公司专为汽车应用而设计的控制芯片之一，具有性能高、运算速度快、指令丰富等优点。其内部资源包括2个异步串行通信口SCI，3个同步串行通信口SPI，2个8通道8／10位A／D转换模块，2个带有输入捕捉／输出比较功能的增强型计数器模块，1个8通道脉冲宽度调制模块，49个独立数字I／O口（其中20个具有外部中断及唤醒功能

7、），以及256kB的Flash，12kBRAM，2kBEEPROM［3］。丰富的片上资源为设计高性能、高可靠性的发动机测控系统提供了便利条件，也保证了测控精度和系统运算处理速度的要求。MC9S12DP256的CAN模块在遵循国际CAN模块总线规范的同时，又同时具有自己的特点与功能如下［4］：（1）MSCAN12模块符合CAN2．0A／B协议标准；（2）支持标准和扩展数据帧格式；（3）数据长度为0－8字节；（4）最大可编程位速率为1Mb32010年第9期农业装备与车辆工程NO.92010（总第230期）AGRICULLTURAL

8、EQUIPMENT&VENICLEENGINEERING(Totally230)／S；（5）拥有5个FIFO机制的接受缓冲区和3个具有局部优先级的发送缓冲区；（6）具有灵活的标识符验收模式，可配置成2个32位过滤码、4个16位过滤码和8个8位过滤码；（7）内置低通滤波的远程唤