can总线通讯系统的软硬件设计和开发

本文所研究的课题来源于国家863电动汽车重大专项：纯电动轿车整车(上 海交大与奇瑞汽车公司)和混合动力轿车(东风汽车公司)两个项目。按照项目 的要求，主要研究车用CAN总线各个节点的软硬件设计和应用层协议的制定， 使电动轿车的各个电控单元(ECU)能够通过CAN总线交换信息、协调工作。 本文主要研究了CAN总线在工业控制系统，尤其是在车辆系统中的设计和 应用方法，并针对电动汽车这一应用对象，深入的研究了CAN总线的执议、硬 件构成、应用层协议的制定、软件设计、基于CAN总线的数据检测和ECU标 定等内容。由于CAN总线在汽车上的应用在我国处于刚刚起步的阶段，因此上 述研究大多是自主开发和研究的，特别是通过CAN总线对ECU进行的标定研 究(采用CCP协议)，在国内处于较为领先的地位。 全文共由七章构成，首先，在第一章和第二章介绍并讨论了CAN总线在国 内外的发展现状、CAN通信协议以及相关CAN标准等内容。 在第三章着重研究了CAN通信接口的组成和通用硬件接口的设计方法，研 究开发了电动汽车的主要ECU节点的模拟仿真系统和主要的ECU节点模块。 在第四章介绍了电动汽车主要部件的信号类型；制定了车用CAN应用层协 议；论述了信号的汇总方法和CAN数据帧的制定方法。 在第五章根据CAN协议的规定，结合具体CAN控制器的结构，设计了CAN 总线位速率的计算方法，同时设计了CAN控制软件和主要的四种处理器(主控 制器、电机控制器、电池管理系统Ecu、汽车仪表Ecu)的控制软件，并在动 力总成控制器上设计了基于CAN总线的ECU标定软件的固件(Firmware)和应 用接口。 在第六章，介绍了运行在PC上的检测和标定工具——vector CANape和 CANoe等软件，着重讨论了基于CAN总线的标定协议——ccP以及CANape。 在基于MC68376处理器的CAN节点上，设计开发了CCP Driver、CAN Driver 等软件，实现了在线标定与检测功能，并与运行在PC机上的Vector CANape、 CANoe等软件联调成功。 最后，对全文做了总结，并提出了若干有待进一步研究的内容