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嵌入式系统与CAN总线在汽车网络中的应用研究

更新时间：2020-03-15 07:52:50 大小：3M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：嵌入式系统can总线 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着汽车交换数据的任务越来越繁重,布线越来越复杂,CAN总线以其优越性成为当今汽车网络领域发展的热点之一,CAN总线网络技术的出现标志着汽车网络技术领域一个新时代的开始,目前正处于一个不断发展,不断改进和完善阶段。传统的汽车网络控制器一般采用单片机,单片机在汽车网络飞速发展的今天,作为主控制器其处理能力的限制,越来越不能适应复杂处理的要求,而嵌入式系统以其优秀的处理能力正成为汽车网络的焦点。将嵌入式系统与CAN总线结合,在国内还比较少,本文在这方面作了研究。

  本文首先介绍了CAN、LONWORKS、PROFIBUS、FF等当今的几种重要的现场总线,及总线型、环形、星形等几种汽车网络拓扑结构,对它们之间的特点和性能等分别进行了分析与比较,根据汽车网络面临的环境、其总线选择原则及CAN总线的优势,确定了总线型拓扑结构且采用CAN协议的CAN总线比较适合汽车网络。深入分析了CAN总线协议和SAE J1939协议,并参考CAN协议的上层协议J1939协议初步制订了通信协议。

  设计了以S3C2410X为微控制器的嵌入式系统作为主控制器,移植了嵌入式Linux操作系统,配置了SPI总线。采用嵌入式系统,可以处理图像等复杂运算,性能远远超出单片机,此模型提高了汽车网络节点处理的能力。设计了采用MCP2515芯片的CAN控制器,分析了MCP2515的结构及其工作原理,同时编写了相应的CAN控制器驱动程序。

  通过搭建小型CAN总线局域网络,以四个CAN节点间的通讯,验证了协议制订的正确性,设计的节点性能可靠,能保证通讯的安全;最后对总线网络中可能出现的故障以及在内核和驱动编译时可能出现的问题进行了分析和解决。实验测试结果表明本系统各部分电路运行基本稳定,设计合理,达到了课题的预期效果。为整车的CAN总线底层开发和上层控制策略提供有力的支持。

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