CAN总线在车身系统中的应用

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1、CAN总线技术在车载系统的应用班级：自动化0801学号：0704080110作者：张强教师：栾小丽摘要主要讲述了当前CAN总线技术在汽车电子中的应用，并给出了一个CAN总线技术的应用实例。该实例是利用AT90CAN128这块芯片做主控芯片，ATA6660做CAN的控制器，通过对芯片里面的寄存器进行操控，来完成对数据的传输。CAN将外围电路上的数据(GPS的定位信息、加速度传感器的信息和温度传感器的信息)传送到车裁平台，然后平台对数据进行处理，对汽车实行定位、监控。主要内容1、引言2、CAN总线技术3、CAN总线通信原理4、CAN总线传输系统构成与原理1）、CAN控制器初始化

2、2）、CAN数据的收发3）、CAN总线的中断处理1引言控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)最初是由德国BOSCH公司为解决现代汽车巾众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行通信协议。它是一种有效地支持分布式控制或者实时控制的串行通信网络。由于其具有多主机、高性能以及高可靠性，CAN总线已经广泛应用于汽车电子控制、机械工业、传感器等领域。CAN总线己经形成国际标准，并被公认为几种最有前途的现场总线之一，其具有良好的可扩展性。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；

3、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总线技术一辆汽车上的

4、若干电控单元(ECU)无论信息容量有多大，每块电控单元都需要引出两条线共同接在两个节点上，这两条导线就就称作数据导线。同时，各电控单元必须使用和解读相同的电子语言即通信协议。CAN总线是一种小规模的面向工业现场和恶劣环境的现场总线通信系统，并且强调低成本和高可靠性，因此按照0SI模型，它只采用了数据链路层和物理层。其中数据链路层又划分为逻辑链路控制子层(LLC)和媒体访问控制子层(MAC)。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。

5、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

6、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总线通信原理根据CAN通信原理，电子控制系统单元CAN通信模块硬件主要由CAN控制器、CAN驱动器及其中心微处理器构成。本文中的CAN通信模块采用了Atmel的AT90CANl28作为中心处理器，ATA6660作为CAN的控制器。由AT90CANl28处理器和ATA6660控制器组成的CAN通信模块硬件图如图1所示。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

7、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汽车的智能化，使得汽车需要越来越多的外部数据，将所有的数据都传到CAN总线上，使得整个电动汽车内各个系统实现数据共享和相