【正文】 相連，這樣就很好的實現(xiàn)了總線上的各CAN 節(jié)點間的電氣隔離。 為 0 時 CPU 片外存儲器地址可選中 SJA1000， CPU 通過這些地址可對 SJA1000 執(zhí)行相應(yīng)的讀 /寫操作。 XXX 學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 WireCAN 在傳統(tǒng)的 CAN 總線系統(tǒng)中 主要采用微處理器、 CAN 控制器和 CAN 總線驅(qū)動器模式，如圖 所示。因為 LIN 物理層是一個從汽車自診斷用 ISO9141 標(biāo)準(zhǔn)引出的單線 12V 總線，所 以需要一個外部 LIN 收發(fā)器來轉(zhuǎn)換電平。響應(yīng)字段由兩個、四個和八個數(shù)據(jù)字節(jié)和具有倒置 8 位和的校驗和字段，以及所有的數(shù)據(jù)字節(jié)和標(biāo)識符組成。 總線上的所 有消息以幀的形式發(fā)送，幀由一個幀頭和響應(yīng)字段(response field)組成。當(dāng)一個消息幀發(fā)送時，在接收和過濾標(biāo)識符后，僅有一個從器件得到激活。此外，主節(jié)點執(zhí)行主控發(fā)送任務(wù)，主控任務(wù)能決定什么時候、哪一個幀將在總線上傳輸。 LIN 網(wǎng)絡(luò)由一個主控和多個從器件組成，主控器件發(fā)起所有的通信。 LIN 用在汽車的分布式電子系統(tǒng)中，例如與智能傳感器和傳動器的通信。 5) CAN 總線符合國際標(biāo)準(zhǔn)，因此可應(yīng)用不同型號控制單元間的數(shù)據(jù)傳輸。 3) 使用小型控制單元及小型控制單元插孔可節(jié)省空間。 使用 CAN 總線后，對其優(yōu)點進行了總結(jié)，得出以下結(jié)論： 1) 如果數(shù)據(jù)擴展以增加新的信息，只需升級軟件即可。 CAN 總線技術(shù)的優(yōu)點 國內(nèi)汽車品牌中已經(jīng)有幾款車型應(yīng)用了總線技術(shù)，這些技術(shù)完全來自國外。 CAN 的 通信介質(zhì)可為雙鉸線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。 采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，受干擾概率低，具有極好的檢錯效果。 CAN 采用 NRZ 編碼，直接通信距離最遠可達 10km（速率 5kbps）；通信速率最高可達 1Mbps(此時通信距離最長為 40m)。尤其是在網(wǎng)絡(luò)負載很重的情況下也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓情況（以太網(wǎng)則可能）。 CAN 網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點信息分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)最多可在 134us 內(nèi)得到傳輸。其特點可以概括如下： CAN 為多主方式工 作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點均可在任意時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活，且無需站地址等節(jié)點信息。在汽車發(fā)動機控制部件、傳感器、抗滑系統(tǒng)等應(yīng)用中，總線的位速率最大可達 1Mbit/s。 CAN 總線的特點 CAN 作為一種多主總線，支持分布式實時控制的通訊網(wǎng)絡(luò)。它的短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、非破壞性總線性仲裁技術(shù)以及靈活的通訊方式適應(yīng)了汽車的實時性和可靠性 要求。 如圖 所示。 如圖 所示。 如圖 所示。該網(wǎng)絡(luò)拓撲必須使用總線訪問機制，這樣當(dāng)兩個或XXX 學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 多個節(jié)點同時準(zhǔn)備發(fā)送消息時，能確定哪個節(jié)點優(yōu)先獲得總線的訪問權(quán)。由于所有的節(jié)點共享同一個信道。 總線拓撲 在總線拓撲中，傳輸介質(zhì)為一條總線，節(jié)點通過相應(yīng)的硬件接口接至總線上。若真的形成這種天下一統(tǒng)的局面，那么汽車及其相關(guān)工業(yè)將受益匪淺，從而大大加快汽車技術(shù)的發(fā)展 。此 外 ， 大多數(shù)汽車公司和零配件廠商對統(tǒng)一開發(fā)環(huán)境常感興趣。 B 類 網(wǎng) 絡(luò) 使 用 低 速 CAN,C 類網(wǎng)絡(luò)使用高速 CAN 己作 為事實上的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 。 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)，實際上提高了汽車的制造成本。據(jù)估計，在不久的將來，會出現(xiàn)汽車專用軟件供應(yīng)商，現(xiàn)有零部件供應(yīng)商可能轉(zhuǎn)移研發(fā)的重點和方向。將來 ，汽 車制造商必須與配件制造商、 芯片供應(yīng)商緊密協(xié)作，三方各盡所能以確保汽車工程項目的成功。然而，這說明在未來的汽車中軟件主導(dǎo)硬件的趨勢是不可避免的，軟件在汽車設(shè)計中已無處不見，可以說未來汽車市場競爭的熱點之一就是軟件的競爭。作為最早的汽車電子產(chǎn)品的汽車收音機，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。若從長遠來看，汽車甚至可以成為一個網(wǎng)站，人們可以下載軟件以提高汽車的性能。 多媒體、高帶寬的網(wǎng)絡(luò) 未來汽車網(wǎng)絡(luò)同時將是一個多媒體、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)。駕駛員和方向盤之間將沒有任何機械部分的連接，使用這種技術(shù)使汽車的操縱系統(tǒng)、制動系統(tǒng)及其它輔助系統(tǒng)能夠通過電子方式進行控制，這就是說， 像 汽車內(nèi)的剛性傳動件將會被基于網(wǎng)絡(luò)控制的各種傳感器、控制器和電液式電動執(zhí)行器所組成的線控系統(tǒng)取而 代之。 2021 年 1 月初在底特律舉行的北美國際車展上，展出的跑車 Autonomy 就首次在汽車中使用了 xbywire 技術(shù)。可以斷言，近幾年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車中的應(yīng)用將會迅速普及。也己全面采用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。因此，現(xiàn)代汽車采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決分布式控制是一種必然，使用汽車網(wǎng)絡(luò)不僅可以減少線束，而且能夠提高各控制系統(tǒng)的運行可靠性，減少冗余的傳感器及相應(yīng)的軟硬件配置，實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的資源共享，便于集中實現(xiàn)各子系統(tǒng)的在線故障診斷 。 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 ——機械替代 ”階段過渡到 “獨立系統(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 相對獨立而位置上分布安裝的電子系統(tǒng)或裝置組成一個協(xié)調(diào)控制的綜合系統(tǒng)。尤其在歐洲， DaimlerC、 hrysler 及 Volvo 公司等都將 CAN 作為他們電子系統(tǒng)控制器網(wǎng)絡(luò)化的手段。國際著名汽車制造商和零部件供應(yīng)商于二十世紀(jì)八十年代就致力于汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與應(yīng)用，迄今己推出多種網(wǎng)絡(luò) 標(biāo)準(zhǔn)，如 J1850, VAN, CAN, ABUS 等。采用標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以后，各供應(yīng)商按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)部件，提高了同類產(chǎn)品的兼容性和互換性。由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各汽車制造商都有一套獨立定義的接口規(guī)范和專用供應(yīng)商。 將車內(nèi)的控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)如故障信息檢測系統(tǒng)，車況自動紀(jì)錄系統(tǒng)，實時駕駛信息顯示系統(tǒng)（智能化數(shù)字儀表）與嵌入式因特網(wǎng)互連（支持 IPv4 及 IPv6） ,使每個汽車有一個 Web 網(wǎng)頁，將會是今后汽車計算平臺的關(guān)鍵核心技術(shù) 。 現(xiàn)代汽車 是一個智能化網(wǎng)絡(luò)計算平臺。如果需要建立更加完善的系統(tǒng)，還需要在 CAN 的基礎(chǔ)上選擇合適的應(yīng)用層協(xié)議。如果能實現(xiàn)自動換擋提示，車輛就能始終保持在經(jīng)濟時速行駛。如果能將各種專用總線統(tǒng)一到 CAN 總線標(biāo)準(zhǔn)上來，就可以解決問題 。一旦發(fā)動機出現(xiàn)故障時，由于缺乏基于 CAN 總線的測試維修設(shè)備，目前我們的維修人員使用的方法只能是在發(fā)動機上鉆孔，將傳感器直接放進發(fā)動機內(nèi)部進行測量，操作繁瑣、設(shè)備復(fù)雜，且不利于保護發(fā)動機的整體結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)汽車儀表的設(shè)計方法是：通過放置在汽車部件（如發(fā)動機）內(nèi)部的傳感器，將機械信號轉(zhuǎn)換成電信XXX 學(xué)院 本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 號，如電壓、電流、脈沖信號，再經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換或計數(shù)器等，將電信號轉(zhuǎn)換成可視的指針信號顯示在模擬儀表盤上。但總的來說，目前 CAN 總線技術(shù)在我國汽車工業(yè)中的應(yīng)用尚處于試驗和起步階段，絕大部分的汽車還沒有采用汽車總線的設(shè)計，因而存在著不少弊端。據(jù)報道，中國首輛 CAN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)混合動力轎車已在奇瑞公司試裝成功，并進行了初步試運行。 (3)CAN 芯片可以抗高溫和高噪聲，并且具有較低的價格，開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，將 CAN 總線應(yīng)用在汽車中使用有很多優(yōu)點： (1)用低成本的雙 絞線電纜代替了車身內(nèi)昂貴的導(dǎo)線，并大幅度減少了用線數(shù)量；提高可靠性 ,安全性、降低成本。CAN 最早是由德國 BOSCH 公司為解決現(xiàn)代汽車中的控制與測試儀器之間的數(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 的拓撲結(jié)構(gòu)為總線式，因此也稱為 CAN 總線。隨著集成電路和單片機在汽車上的廣泛應(yīng)用，車上的 ECU 數(shù)量越來越多。一些汽車專家認(rèn)為，就像在 20世紀(jì) 70 年代引入集成電路、 80 年代引入微處理器一樣，近 10 年來數(shù)據(jù)總線技術(shù)的引入也將是汽車電子技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。 Fiber CAN 目 錄 第一章 概述 ............................................................................................................................ 1 第二章 汽車總線技術(shù) .............................................................................................................. 3 汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展歷史 .......................................................................................... 3 汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用 .................................................................................................. 3 汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢 ........................................................................................... 4 在汽車應(yīng)用中迅速普及 ..................................................................................... 4 高速 、實時、容錯網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù) .................................................................. 4 多媒體、高帶寬的網(wǎng)絡(luò) .................................................................................... 4 豐富的軟件設(shè)計 ................................................................................................. 5 統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 .................................................................................................... 5 車用網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu) .................................................................................................. 5 總線拓撲 ............................................................................................................ 5 星型拓撲 ............................................................................................................ 6 環(huán)形拓撲 ............................................................................................................ 6 汽車 CAN 總線 ............................................................................................................. 7 CAN 總線的特點 ................................................................................................ 7 CAN 總線技術(shù)的優(yōu)點 ........................................................................................ 8 第三章 方案對比 ...................................................................................................................... 9 ， WireCAN .................................................................................................. 9 WireLIN ............................................................................................................. 9 WireCAN .....................................................