汽车总线技术介绍
成都盘沣科技有限公司   2012-08-27 22:38:07 作者:PFCEO 来源: 文字大小:[][][]

随着人们对汽车的安全、节能和环保等性能要求的提高,在汽车上的电子设备越来越多,微控制器的数目多达几十个。汽车总线技术是现代汽车电子技术的发展趋势之一,它不仅解决了汽车电子化出现的线路复杂和线束增加的问题,而且实现了控制系统间信息和资源的共享是车上信息和控制系统的支撑。随着时代的发展,汽车总线技术在现代汽车电子技术中的地位越来越重要。  

汽车总线系统实质上是通过某种通讯协议(CAN),将汽车内部的各个ECU节点联结起来,从而形成一个汽车内部的局域网络。节点根据自身的传感器信息以及总线上的信息,完成预定的控制功能和动作,如灯光的开闭、电机启停等,节点之间的通讯通过总线来实现。每个节点一般由MCU(DSP)、接口电路、总路线控制器、总线驱动器等构成。所以我们要先了解汽车单片机基础、汽车网络技术基础和CAN总线系统及总线装置。

汽车单片机基础

单片机是单片微型计算机的简称,也可以称为微控制器。单片机从外形看就是一枚芯片,但是它的整体的工作原理和PC是一样的,他仍然是一个典型微机系统,它具有组成计算机系统的三个要素:CPU、内存和I/O

单片机系统

单片机可以看着汽车、航空航天等各种复杂控制系统,也可以控制灯光、门窗等简单控制系统,如果控制对象简单,那么单片机控制系统可以非常简单。最简单的单片机是由电源、复位电路和振荡电路组成,如果发现汽车电脑不工作了,那么依次检查电源、复位电路和振荡电路。汽车单片机用的硬件系统是由运算器、控制器、存储器外部设备组成的。计算机所能执行的基本操作是由计算机的指令所规定的。计算机全部指令的集合称为计算机的指令系统。(指令规定了计算机的基本操作类型和操作地址。指令和数一样存在存储器中。)不同的计算机有不同的指令系统,从而形成各种的特点和差异。为了提高计算机的效率,CPU中一般还包括寄存器,寄存器中有高速电子线路构成,所以CPU的存取速度较之存储器快。

单片机的软件系统

一般单片机系统的开发是先完成硬件部分,接着才开始编写程序。对于较复杂的单片机系统,如汽车电控系统,就必须配备操作系统才能工作。有一单片机功能简单,因而被称为监控程序。单片机的系统软件包括:操作系统、各种语言的编译程序及应用软件和工具软件等。

微机的外部设备

微机控制系统一般有传感器、控制器和执行器三部分组成。在微机控制系统中,传感器是把非电信号转化成电信号以便计算机识别的装置。传感器一般有模拟传感器和数字传感器这两种;执行装置是指单片机驱动的受控制对象的部件如二极管等;键盘是人和计算机对话的主要设备之一。显示器是计算机的输出装置,如汽车仪表显示器。

单片机的接口与通信

接口也可以输入/输出口,是一种微处理器和外围设备之间控制数据流动和数据格式的电路。在现在,通信的应用无处不在,但数据的接收和发送无非只有并行和串行收发两种。总线的功能。总线传送的是数据信号,在计算机各个模块、计算机与外部设备之间、计算机与计算机之间传输信息的公共通道

汽车网络技术基础

在高速发展的电子工业技术支持下,随着社会对汽车综合性能要求的不断提高,汽车的电子化程度取得巨大成就。按照电子产品和电子系统的特点,汽车电子系统的发展可以分为三个阶段。第一阶段:部件层次的汽车电器时代;第二阶段:子系统层次的汽车微机控制时代;第三阶段:集成网络化层次的汽车网络技术时代。采用先进的微电子技术和车载网络技术,形成了车上的分布式、网络化的电子控制系统。今天世界主要生产厂的多数轿车均装配有CAN局域网。CAN-BUS网络将车辆控制系统简化为节点模块化。

汽车微机控制基础

微机控制系统是指采用微机控制装置的自动控制系统。它主要有开环控制系统和闭环控制系统着两种。汽车微机控制系统是由多个电子控制单元构成的复杂系统。随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛运用,汽车电子化程度越来越高。为了提高汽车的性能,是汽车系统形成了一个复杂的大系统。若用常规的布线法布线,会令汽车的整个布线复杂化,而且影响到了汽车控制系统的稳定性。解决这个问题的方法有两种:第一种是尽量减少各个系统之间的通信。另一种是既要协调各个控制系统的关系,又要是通信网络和布线简单。

总线技术基础

在要求响应速度快、实时性强、控制量多的应用场合,单片机仅负责某一点或者某一个子系统。对整个系统,需要多个单片机构成复杂系统。现在的汽车控制系统的通信结构大都采用分布式控制系统。如大众CAN—BUS控制系统,这种系统的特点是布线简单。现场总线是在工业过程控制和生产自动化领域发展起来的一种网络体系。这些领域有狠多的电子装置。现场总线是有数据传输线和节点折两部分组成,它的工作原理是:他跟单片机控制系统一样表面都有一些传感器、控制器和执行器。  现场总线的工作过程如下:节点1是一个传感器节点,控制单元的任务是将传感器信号转为符合总线协议的数据以串行通信的方式发送到网络上,每个信息称为一帧,以固定的周期发送到网络上;总线模块2是一个执行器节点,控制单元从总线上获得控制系统的传感器信息,然后进行决策给执行装置发送指令,同时还可以控制信息发送到网络。

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