【正文】 如： 英寸、 英寸、 英寸等。 ② 容易造成虛焊點(diǎn)。因此在布線時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。 并試著重新再布線，以改進(jìn)總體效果。 TI=0。 //關(guān)閉顯示器 P2_6=0。 TI = 0。 TI = 0。 鍵盤和顯示 由于 CAN 總線的通信速度快、數(shù)據(jù)量大，為了避免占用太多的 CPU 資源，對(duì)顯示采用了靜態(tài)顯示， 而鍵盤采用動(dòng)態(tài)掃描的方式 ，其原理圖 如圖 所示。 P3 口主要用來作為第二功能口，它的 RD、 WR 和 INT0 等第二功能都作為 對(duì)外設(shè)的控制。 如圖 所示。 這一原則就是 FiberCAN 總線接口必須滿足的接口協(xié)議。 表 CAN收發(fā)器 82C250的真值表 TxD CANH CANL 總線狀態(tài) RxD 0 高電平 低電平 顯性 0 1(或懸浮 ) 懸浮狀態(tài) 懸浮狀態(tài) 隱性 1 由圖 ，當(dāng) SJA1000的 TX0端輸出 0電平時(shí)， 82C250的 TxD端也為 0電平，此信號(hào)經(jīng) 82C250差動(dòng)發(fā)送后，使 cANH 為高電平， cANL為低電平，總線狀態(tài)呈顯性。工作模式是通過置位控制寄存器的復(fù)位請(qǐng)求位激活的。 SJA1000的地址區(qū)包括控制段和信息緩沖區(qū)。燃料電池電動(dòng)汽車 X~CAN數(shù)據(jù)傳輸和傳輸介 質(zhì)提出了更高的要求。纖芯和包層的界面結(jié)構(gòu)是影響 POF可靠性的一個(gè)重大因素。 因此，工程師們推薦，耐熱 POF必須僅限于在高溫環(huán)境內(nèi)使用。首先，它是柔韌的并能在行車車輛中承受振動(dòng)。為了減少反射，在總線的兩端加了 120 歐的電阻已達(dá)到阻抗匹配 的目的 。 SJA1000 的 RD、 WR、 ALE 分別與 8051 的對(duì)應(yīng)的引腳相連， INT 接8051 的 INT0， 8051 頁(yè)可以通過中斷方式訪問 SJA1000。主控器件始終在總線上發(fā)送幀頭，幀頭至少由一個(gè) 13 位字段、一個(gè)同步字節(jié)和一個(gè) 6 位標(biāo)識(shí)符組成，該標(biāo)識(shí)符的范圍為 0 到 63。 LIN 協(xié)議能采用低成本的 UART/SCI 接口來實(shí)現(xiàn)，幾乎所有的微控制器都提供這些接口。目前應(yīng)用總線的國(guó)產(chǎn)車中大多采用兩套獨(dú)立的 CAN 總線：一套是動(dòng)力 CAN 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，另一套是舒適 CAN 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 CAN 只需通過幀濾波即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式傳送接受數(shù)據(jù)，無需專門的 “調(diào)度 ”。其通訊介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖。 圖 總線拓?fù)? 星型拓?fù)? 在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式連接到中央節(jié)點(diǎn)，因此任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信都必須通過中央節(jié)點(diǎn)。 車用網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 在汽車網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，常見的結(jié)構(gòu)有總線型網(wǎng)絡(luò)、星型網(wǎng)絡(luò)以及環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。一方面，汽車軟件設(shè)計(jì)的分工會(huì)更明細(xì)和模塊化，另一方面，專用軟件的開發(fā)也是一個(gè)趨勢(shì)。目前，此類技術(shù)尚處研發(fā)階段，與蜂窩移動(dòng)電話技術(shù)相結(jié)合，如全球定位系統(tǒng) (GPS)和導(dǎo)航系統(tǒng)等少數(shù)技術(shù)己在高檔汽車中得到應(yīng)用。 高速 、實(shí)時(shí)、容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù) 線控概念 (xbywire)是 一種新的汽車工程概念，目前己有使用線控系統(tǒng)的概念車出現(xiàn)。美國(guó)的制造商也正逐步將他們的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由 J1850 過渡到 CAN。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 二 章 汽車總線技術(shù) 汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展歷史 早期的汽車網(wǎng)絡(luò)中，通用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)并未得到廣泛的認(rèn)同和 應(yīng)用，用戶通常利用自己制定的電路和通用異步收發(fā)器 (UART)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的串行通信。再比如，在手動(dòng)擋汽車中，駕駛員的換擋是依照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的，有可能發(fā)生應(yīng)該加高擋位而沒能及時(shí)加擋的情況，即低檔高速行駛，既不利于降低油耗，又容易造成汽車傳動(dòng)部件磨損。在上海大眾的帕薩特 和 POLO汽車上也開始引入了 CAN 總線技術(shù)。因此，一種新的概念 車上控制器局域網(wǎng)絡(luò) CAN（ Controller Area Network）的概念也就應(yīng)運(yùn)而生了。 關(guān)鍵 詞 ： 汽車總線 ； 光纖； CAN控制器 ； FiberCAN Abstract This article proposed based on SJA1000 CAN controller FiberCAN interface and the correspondence design. The optical fiber used to sharpen the CAN munications work antigambling ability as the transmission medium. Detailed subdivided FiberCAN correspondence connection design feasibility, and designed pointtopoint work correspondence Fiber CAN connection. It mainly has outside the monolithic integrated circuit control section, the monolithic integrated circuit supposes partially with the CAN correspondence connection partial positions. The monolithic integrated circuit and besides supposed works together has had the CAN message center transmission information, another pitch point through demonstration partial demonstrations correspondence result. FiberCAN correspondence photoelectricity transformed partially uses SDH to receive and dispatch a body the photoelectricity transformation module, to have been partial pared with the easy realization optical fiber connection, reduced the design plex degree, and enhanced the system the perfor mance. The optical fiber use not only enhances the correspondence greatly the antigambling ability, moreover has increased the pitch point transmitting range. This design proposal applies in the automobile bus line, can in the automobile the extremely bad scene stable transmission automobile each part parameters, plete each part of coordinated cooperation the duty. Key words: Automobile bus line。 （請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”） 作者簽名： 2020 年 6 月 12 日 導(dǎo)師簽名： 蔣 2020 年 6 月 13 日 摘 要 本文提出了基于 SJA1000 CAN控制器的 FiberCAN接口和 CAN通信的設(shè)計(jì)。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目： 基于光纖的汽車 CAN 總線研究 系 別： 電子信息科學(xué)系 專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。采用光纖作為傳輸介質(zhì)提高了 CAN通信網(wǎng)抗干擾能力。 Fiber。CAN 最早是由德國(guó) BOSCH 公司為解決現(xiàn)代汽車中的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種數(shù)據(jù)通信協(xié)議，按照 ISO 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， CAN 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線式，因此也稱為 CAN 總線。但總的來說，目前 CAN 總線技術(shù)在我國(guó)汽車工業(yè)中的應(yīng)用尚處于試驗(yàn)和起步階段，絕大部分的汽車還沒有采用汽車總線的設(shè)計(jì)，因而存在著不少弊端。如果能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋提示，車輛就能始終保持在經(jīng)濟(jì)時(shí)速行駛。由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各汽車制造商都有一套獨(dú)立定義的接口規(guī)范和專用供應(yīng)商。 汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用 目前 ， 汽 車電子控制己經(jīng)從初期的 “電子 ——機(jī)械替代 ”階段過渡到 “獨(dú)立系統(tǒng)的精確量化反饋控制 ”階段，并朝著 “多目標(biāo)綜合控制和智能化控制 ”的方向發(fā)展，即把整體上相關(guān)、功能上 相對(duì)獨(dú)立而位置上分布安裝的電子系統(tǒng)或裝置組成一個(gè)協(xié)調(diào)控制的綜合系統(tǒng)。 2020 年 1 月初在底特律舉行的北美國(guó)際車展上，展出的跑車 Autonomy 就首次在汽車中使用了 xbywire 技術(shù)。作為最早的汽車電子產(chǎn)品的汽車收音機(jī)，現(xiàn)在不止是一種娛樂工具，還可以適配導(dǎo)航系統(tǒng)、 RDS, DAB, ARI 和 RKE 等的接口。 統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 目前 汽 車行業(yè)中存在許多網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，由于缺乏全世界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上提高了汽車的制造成本。 總線拓?fù)? 在總線拓?fù)渲校瑐鬏斀橘|(zhì)為一條總線，節(jié)點(diǎn)通過相應(yīng)的硬件接口接至總線上。 如圖 所示。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制部件、傳感器、抗滑系統(tǒng)等應(yīng)用中，總線的位速率最大可達(dá) 1Mbit/s。 CAN 采用 NRZ 編碼，直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá) 10km（速率 5kbps）；通信速率最高可達(dá) 1Mbps(此時(shí)通信距離最長(zhǎng)為 40m)。 使用 CAN 總線后，對(duì)其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，得出以下結(jié)論： 1) 如果數(shù)據(jù)擴(kuò)展以增加新的信息，只需升級(jí)軟件即可。 LIN 網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)主控和多個(gè)從器件組成，主控器件發(fā)起所有的通信。響應(yīng)字段由兩個(gè)、四個(gè)和八個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)和具有倒置 8 位和的校驗(yàn)和字段，以及所有的數(shù)據(jù)字節(jié)和標(biāo)識(shí)符組成。 為了增強(qiáng) CAN 總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力， SJA1000 的 TX0 和 RX0 并不直接與 82c250相連，而是通過高速光耦 6N137 后與 82C250 相連，這樣就很好的實(shí)現(xiàn)了總線上的各CAN 節(jié)點(diǎn)間的電氣隔離。 82C250 的 Rs 腳 上接有一個(gè)斜率電阻，電阻的大小可根據(jù)總 線的通信速率適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，一般在 16~140K 歐之間。其次， 因?yàn)?POF是大直徑光纖，它能傳輸?shù)墓馔?量 大。在網(wǎng)絡(luò)中使用耐熱的 PC POF最長(zhǎng)為 5米，對(duì)于超過 1 0米長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)，主要使用低傳輸損耗的 PMMA POF。由電子顯微鏡觀察到的芯包界面的圖象， 可看到界面有兩種基本類型。 因此我們選用 FiberCAN方案，由于是初步研究我們選用最簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。控制段在初始化載入是可被編程 來配置通訊參數(shù)的（例如位時(shí)序）微控制器也是通過這個(gè)段來控制 CAN總線上的通訊的。 控制器原理圖 圖 控制器原理圖 CAN接口控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)都是直接連接單片機(jī)的端口。在這種情況下，接在總線上其它節(jié)點(diǎn)的 82C250進(jìn)行差動(dòng)接收，其 RxD端輸出 0電平。 FiberCAN 接口原理圖 圖 FiberCAN接口原理圖 FiberCAN 接口原理圖 如圖 所示。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 CPU、 RAM、 ROM 擴(kuò)展圖 CPU 部分 AT89S52 是 ATMEL 公司研制的通用單片機(jī)。 RAM 擴(kuò)展 由于在 CAN 總線通信的速率可以達(dá)到 1MHz， 在通信過程中有大量的數(shù)據(jù)交換， 而在 AT89S52 中只有 256 字節(jié)的 RAM，為了 使通信有更多的緩沖空間，采用了 MCM5264 湖北汽車工業(yè)學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 8K 的 RAM 芯片。 圖 顯示 原理圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 AT89S52 主要 P1 P12 和串行口對(duì)顯示進(jìn)行控制， P11 用作對(duì)顯示的清除， P12 用作對(duì)顯示的使能控制 ，串行口主要是 為顯示送數(shù)據(jù)。 SBUF=DispCode[ (valueamp。 } 圖 鍵盤原理圖 如圖 所示。 SBUF=0X00。 if(P10==0) //如果 P2_4==0， 該 code_h行有鍵按下 { return(code_h)； } else //若該 code_h行無鍵按下 ， 行掃描值左移 ， 掃描下一行 code_h