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2011精品ksdoweCAN总线在汽车车身控制中的应用20世纪80年代以来随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用汽车上的电子控制单元越来越多例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置（ABS）、安全气囊装置、电控门窗装置和主动悬架等等。在这种情况下如果仍采用常规的布线方式即电线一端与开关相接另一端与用电设备相通将导致车上电线数目的急剧增加使得电线的质量占整车质量的4％左右。另外电控系统的增加虽然提高了轿车的动力性、经济性和舒适性但随之增加的复杂电路也降低了汽车的可靠性增加了维修的难度。为此改革汽车电气技术的呼声日益高涨。因此一种新的概念——车用控制器局域网络CAN应运而生。CAN是控制器局域网络（ControllerAreaNetwork）的简称它是由德国Bosch公司及几个半导体生产商开发出来的CAN总线是一种串行多主站控制器局域网总线。它具有很高的网络安全性、通讯可靠性和实时性而且简单实用网络成本低。特别适用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。CAN总线的技术特点CAN总线可有效支持分布式控制或实时控制。该总线的通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤其主要特点如下：CAN总线为多主站总线各节点可在任意时刻向网络上的其他节点发送信息且不分主从；CAN总线采用独特的非破坏性总线仲裁技术高优先级节点优先传送数据故实时性好；CAN总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能；CAN总线采用短帧结构每帧有效字节数最多为8个数据传输时间短并有CRC及其它校验措施数据出错率极低；CAN总线上某一节点出现严重错误时可自动脱离总线而总线上的其他操作不受影响；CAN总线系统扩充时可直接将新节点挂在总线上因而走线少系统扩充容易改型灵活；CAN总线的最大传输速率可达1Mb/s直接通信距离最远可达到10km（速率在5kbps以下）；CAN总线上的节点数取决于总线驱动电路。在标准帧（11位报文标识符）时可达到110个而在扩展帧（29位报文标识符）时个数不受限。车身系统的CAN控制设计1.CAN总线网络系统架构现代汽车典刑的控制单元有发动机控制模块、变速器控制模块、多媒体控制模块、气囊控制模块、空调控制模块、巡航控制模块、车身控制模块（包括照明指示和车窗、刮雨器等）、防抱死制动系统（ABS）防滑控制系统（ASR）等。完善的汽车CAN总线网络系统架构如图1所示。图1汽车CAN总线网络系统架构2.CAN节点的硬件架构本系统中CAN节点采用：ECU（AT89C51）＋CAN控制器（SJA1000）＋CAN收发器（PCA82C250）的电路结构以下是其核心芯片简介：（1）CAN控制器为了系统进一步扩展的需要可选取支持CAN2.0B通讯协议的芯片SJA1000。SJA1000是PHILIPS公司生产的既支持CAN2.0B又支持CAN2.0A的CAN控制器它与仅支持CAN2.0A的CAN控制器PCA82C200在硬件和软件上完全兼容。（2）CAN收发器PCA82C250是PHILIPS推出的CAN控制器和物理总线接口芯片可提供对总线的差分发送和接收。它与ISO11898标准完全兼容并有高速、斜率控制和待机3种不同的工作方式可根据实际情况选择。（3）单片机AT89C51AT89C51是ATMEL公司的单片机。它是一种低功耗、高性能、内含4KB闪速存储器的8位CMOS微控制器与工业标准MCS－51指令系统和引脚完全兼容。AT89系列的优越性在于其片内闪速存储器可进行1000次的编程与擦除且数据不易丢失数据可保存10年。CAN总线控制器、总线驱动器和单片机连接基本方法如图2所示。图2CAN总线控制器、总线驱动器和单片机连接图车身控制模块中的CAN应用层协议1.协议原则本协议遵循CAN2.0B规范根据车身控制模块的特点采用源→目的方法每个节点都有自己固定的标识地址且节点数小于64设计时可将中央控制模块设为主节点而将车门、电动座椅子模块及自检子模块设置为从节点。本协议可完成以下功能：（1）特定信息的广播；（2）主从节点之间的连接；（3）主从节点之间的信息交换（包括故障信息）。本协议采用帧优先原则分配标识符每一帧标识符中的高四位表示帧类型不同帧类型有不同的优先权优先权决定了各种信息帧在同等情况下的发送顺序协议中的29位标识符的分配如下：帧类型（4位）＋目的地址（6位）＋源地址（6位）＋命令（或状态、报告）属性（13位）[或数据属性＋分段标志＋分段号（共13位）]。对所有的命令或状态、数据、报告属性、除定时采集发送的数据外原则上均需应答（发送确认帧以保证通讯正常）。2.帧格式仲裁场和控制场定义仲裁场由29位标识符ID28－ID0以及SRR、IDE和RTR组成SJA1000中的寄存器17－21用来存放扩展帧格式帧信息的标识符。发送时SRR＝1IDE＝