基于CAN总线的汽车电器网络设计-学习can总线宝典.doc

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准（ISO 11898），是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。 CAN总线，全称为Controller Area Network，是由德国博世（BOSCH）公司开发的一种通信协议，主要用于汽车电子控制系统的网络化。它已成为国际标准ISO 11898，并在北美和西欧广泛应用于汽车计算机控制系统和工业自动化领域。CAN总线技术尤其在汽车行业中扮演着关键角色，其衍生的J1939协议专门用于大型货车和重型机械设备的通信。 汽车电器网络设计基于CAN总线，是因为传统的线束系统难以应对日益增长的电子设备需求。CAN总线技术能有效解决这一问题，通过减少线束数量降低成本，同时提高系统的可靠性和稳定性。在设计中，通常会选用微控制器，如本文中的ATmega128，作为主控制器，负责协调整个网络的通信。 CAN总线控制器SJA1000与总线驱动器PCA82C250共同构成了CAN通信的核心。SJA1000芯片负责处理CAN协议的物理层和数据链路层，而PCA82C250则用于保护总线免受电气噪声的影响，确保信号的完整传输。高速光耦6N137用于隔离主控制器与总线，提供额外的抗干扰保护。 在软件开发方面，系统通常会建立在CAN2.0B通信协议基础之上，这是CAN协议的两个版本之一，支持更高的数据传输速率。同时，考虑到汽车行业的特殊需求，会结合SAE J1939协议制定应用层协议，以便各个电子控制单元（ECU）之间进行有效通信。 在实际应用中，为了保证系统的稳定性和可靠性，还需要对可能出现的干扰源进行分析，并实施相应的抗干扰措施。这些措施可能包括硬件层面的滤波、屏蔽和接地设计，以及软件层面的错误检测和恢复机制。通过联机调试和测试，可以验证系统的通信性能是否满足车内总线对实时性和稳定性的要求。 CAN总线技术在汽车电器网络设计中起到了关键作用，它提高了汽车电子系统的集成度，降低了成本，增强了系统性能。随着汽车行业对智能化和网络化的需求增加，CAN总线技术及其相关应用将继续发展和完善。