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基于DSPACE的CAN总线通讯程序开发【程序+1张CAD图纸】【优秀】

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关键词：: 基于 DSPACE CAN总线通讯程序开发 cad图纸

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基于DSPACE的CAN总线通讯程序开发

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摘要　

　　　随着现代汽车的日益发展，汽车电子设备不断增加，进而带来汽车综合控制系统中大量的控制信号需实时交换的问题，传统线束已远远不能满足这种要求，汽车局域网应运而生。

　　　本文从研究汽车局域网入手，主要研究了国内外汽车控制器局域网的发展与现状，对当今国际汽车行业中应用最广的CAN总线原理和应用进行了深入研究与吸收。并在研究中设计了采用CAN总线控制的门锁控制系统，制定了一套相应的可靠运行的协议。通过试验验证，本研究门锁控制系统只需要两根信号线就可以实现数据的传输，使得传输线束大大简化，可靠性得到了提高，有效节约了线束安装空间和系统成本。为提高汽车使用的便利性和行车的安全性，现代汽车越来越多地安装中控锁。当驾驶员锁住其身边的车门时，其他车门也同时锁住。驾驶员可通过门锁开关同时打开所有车门，也可单独打开某个车门。当行车速度达到一定时，各个车门能自行锁上，防止乘员误操作车门把手而导致车门打开。除在驾驶员身边车门以外，还在其他门设置单独的弹簧锁开关，可独立地控制一个车门的打开和锁住。dSPACE是基于MATLAB/Simulink仿真系统开发的软硬件实时控制工作平台，利用它可缩短系统的开发时间，节约开发费用。

　　　本文利用该系统开发基于CAN通信的中央门锁控制系统。可以作为CAN总线在汽车上应用的有益探索，为下一步实现多个模块基于CAN总线的通讯，及在实验室实现混和动力汽车发动机、ABS、电机、电池系统等控制模块之间的通讯提供思路。

关键词： dSPACE；CAN；汽车中控门锁；控制系统；通信程序　

ABSTRACT

　　　Along with the development of modern automobile, automobile electronic equipment increases gradually, Then bring a large number of controlling signals among automobiles comprehensive control system need real-time exchange problem, Traditional harness cannot satisfy this requirement, Auto LAN come into being.

　　　This paper start studying from the car LAN, The main research is development situation of car controller LAN at domestic and exotic, Deeply study and absorb application principle of CAN bus which is widely used today's international automobile industry, And in the study, Design the CAN bus door locks control system, a set of reliable operating agreement has been developed. Through the experiment testifying, This door lock system only need two signal lines can realize the data communication, Making communication wire harness greatly simplify, improving reliability, efficiently save harness installation space and system cost. In order to improve the car’s security of the convenience of driving, more and more hyundai cars install central lock. When driver lock the doors adjacent to him, other side door also lock. The driver can open all the doors through the door lock switch, also can open a lonely door. When driving speed reaches a certain value, all the doors lock by itself, prevent passenger error operating the door handle, cause the door open. In addition to the driver side door , Setting single latch switch in other door, Can independently control A door open and lock. DSPACE is based on MATLAB/SIMULINK simulation system, is development platform of software and hardware real-time control, Use it can shorten System development time, Saving development costs.

　　　By using this system development central door locks control system Based on CAN communication. Can serve as the useful exploration that used can bus in car, For the next step implement multiple module communications based on CAN bus, And provide thoughts in the laboratory for HEV engine, ABS, motor and battery systems control module communications.　　

Key words： dSPACE；CAN；Car central locks；Control system；Communication program　

摘要I

ABSTRACTII

第１章绪论1

　　　1.1 前言1

　　　1.2 课题研究背景1

　　　1.3 国内外研究现状及发展动态2

　　　1.4 本文主要研究内容3

第２章 CAN总线的原理和dSPACE介绍4

　　　2.1 CAN的性能特点4

　　　2.2 CAN协议4

　　　2.3 CAN协议网络分层模型5

　　　2.4 CAN协议的报文传送及其帧结构6

　　　　　2.4.1 逻辑电平定义6

　　　　　2.4.2 CAN报文的帧类型7

　　　　　2.4.3 CAN报文的帧格式9

　　　2.5 位定时与位同步10

　　　2.6 总线访问及仲裁技术12

　　　2.7 CAN总线的通信错误及其处理12

　　　　　2.7.1 错误类型12

　　　　　2.7.2 错误状态界定13

　　　2.8 MATLAB／Simulink介绍14

　　　2.9 dSPACE实时系统软件14

　　　　　2.9.1 RTW(Real-Time Workshop)14

　　　　　2.9.2 代码生成和下载软件RTI14

　　　　　2.9.3 ControlDesk综合实验和测试环境软件15

　　　2.10 本章小结15

第３章 dSPACE中CAN模块通讯实现16

　　　3.1 dSPACE的CAN模块16

　　　　　3.1.1 CAN网16

　　　　　3.1.2 dSPACE系统17

　　　3.2 CAN总线通讯程序开发17

　　　　　3.2.1 系统开发流程17

　　　　　3.2.2 基于dSPACE的信号生成电路18

　　　　　3.2.3 MicroAutobox硬件接口的连接19

　　　　　3.2.4 MATLAB/Simulink建模19

　　　　　3.2.5 C代码的生成、编译、连接和下载21

　　　　　3.2.6基于ControlDesk通讯程序测试21

　　　3.3 本章小结22

第４章CAN总线系统的节点设计23

　　　4.1 CAN协议支持器件23

　　　4.2 CAN总线节点的硬件设计26

　　　4.3 CAN总线节点的软件设计27

　　　　　4.3.1 初始化27

　　　　　4.3.2 发送29

　　　　　4.3.3 接收31

　　　4.4 本章小结32

第５章基于dSPACE的控制系统设计33

　　　5.1 系统总体结构33

　　　5.2 dSPACE硬件部分及外围电路34

　　　　　5.2.1 dSPACE硬件接口电路34

　　　　　5.2.2 基于dSPACE的模拟车速信号电路34

　　　5.3实时仿真系统Matlab/Simulink模型建立34

　　　5.4 汽车中央门锁半实物仿真系统实验36

　　　5.5 本章小结37

结论38

参考文献39

致谢41

附录42

1.1 前言

　　　随着电子技术、控制技术、计算机技术等的进步，人们对汽车的动力性、排放性、经济性和安全性等方面的性能提出越来越高的要求，汽车电子化成为了一个必然的趋势。汽车电子化在提高汽车各方面性能的同时，也带来了一系列的问题，最主要的就是线路复杂化。现代汽车中所使用的电子控制系统和通讯系统越来越多，如发动机电控系统、自动变速器控制系统、防抱死制动系统(ABS)、自动巡航系统(ACC)和车载多媒体系统等。这些系统之间、系统和汽车的显示仪表之间、系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换。如此巨大的数据交换量如仍然采用传统数据交换的方法：即用导线进行点对点的连接的传输方式将是难以想象的。据统计如采用普通线缆，一个中级轿车就需要线索插头300个左右，插针总数将达到2000个左右，线索总长超过116km。不但装配复杂而且故障率会很高。因此用串行数据传输系统取而代之就成为必然的选择。作为最早的应用领域，CAN总线在现代汽车上获得了广泛的应用。目前全球各大汽车制造商在上世纪90年代后期研发的汽车（乘用车和商用车）都采用了CAN总线或者车中的部分零部件具有CAN总线通信功能。

　　　而采用dSPACE仿真平台进行系统仿真的研究，也代表着国际上这方面的先进水平。作为一个全方位的计算机辅助设计平台，dSPACE拥有简单易用的代码生成及下载软件、试验工具软件，还拥有灵活性极强的硬件组合系统，具有其它仿真机所无可比拟的优越性。利用dSPACE，可以把精力全神贯注于控制方案的构思，可以大大缩短开发周期。本文将利用dSPACE系统针对CAN总线系统进行通信开发，在计算机上实现CAN总线系统的通讯仿真。

1.2 课题研究背景

　　　随着全数字式现场总线为代表的现场控制仪表、设备大量应用，使得繁琐的汽车现场连线被单一简洁的现场总线网络所代替。

　　　 CAN(Controller Area Network)数据总线就是一种极适于汽车环境的汽车局域网。它是德国Bosch公司在80年代初为解决数据可靠交换而开发的一种串行数据通信总线。在现代汽车设计中，CAN己经成为了必须采用的装置。奔驰、宝马、大众、沃尔沃及雷诺汽车都将CAN总线作为控制联网的手段。我国在汽车电子方面的研究起步较晚，对应用于汽车领域CAN协议的研究尚处于起步阶段。鉴于CAN在现代汽车电子化进程中的重要作用，自主研制支持CAN规范的汽车电子产品，并使之尽快产业化，势在必行。传统的汽车电子门锁采用点对点的方式与汽车车身的其它电子设备互联，伴随着汽车电子网络化的趋势，汽车电子门锁开始逐渐采用网络化的结构。随着CAN总线技术在汽车上的大量使用，给汽车维修带来了极大的难度，国内汽车维修与教学行业急需掌握CAN总线维修技术。1.4 本文主要研究内容

　　　1. 本研究的目的

　　　本论文利用现场总线技术的目的是为了实现汽车控制部件的智能化和汽车控制系统的网络化提供了一个有效的途径和方法。智能化是采用了微处理器嵌入技术，对汽车电控系统中的各个测控部件进行数字化改造，使之在成为一个智能化的仪表或执行器的同时具备网络通信能力，从而为汽车网络化控制做好准备。网络化就是在智能化和节点化的基础上，采用属于网络技术的现场总线将所有汽车测控部件连接起来，在网络测控软件的支持下形成一个有机的网络控制系统。

　　　本研究的经济意义在于废除主电缆线束系统，从而有利于降低系统的综合成本，并以提高技术档次保障售价；其技术意义是为汽车性能的高档次提供技术平台，形成新产品和技术储备。

　　　2. 本论文主要工作

　　　本论文的主要任务之一就是通过查阅大量的资料，学习中控门锁的结构与工作原理，了解汽车网络技术的发展和趋势，包括在汽车中常用的各种网络协议，并深入理解CAN协议，为具体应用奠定良好的理论基础。另一个主要任务是采用dSPACE标准组件系统作为仿真机，建立数字控制系统，开发针对CAN总线的通讯系统的汽车中控门锁系统，并通过ControlDesk综合试验与测试软件，进行实时仿真测试，实现CAN模块之间的信息通讯，完成基于dSPACE的CAN总线通信的汽车中央控制门锁系统。为下一步实现多个模块基于CAN总线的通讯，及在实验室实现混和动力汽车发动机、ABS、电机、电池系统等控制模块之间的通讯提供思路。

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SAE Standard. Vehicle Application Layer Diagnostics SAEJ1939/73 Issued. 1996

MC9S12DP256 Advance Information. Revision 1.1. December 1, 2000

System Basis Chip with High Speed CAN. July 10, 2002

内容简介：: SY-025-BY-5毕业设计（论文）中期检查表填表日期2011年4月19日迄今已进行周剩余周学生姓名武中峰系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆07-1班指导教师姓名王悦新职称实验师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称基于DSPACE的CAN总线通讯程序开发学生填写毕业设计（论文）工作进度已完成主要内容待完成主要内容通过学习MATLAB/Simulink和ControlDesk软件，对这两款软件已经达到一定的认识，并且能够利用这两款软件实现CAN总线模块之间的基本通信。进一步对汽车上CAN总线通讯系统的开发，实现汽车上控制模块之间的CAN总线通讯。存在问题及努力方向存在问题：软件的使用不够熟练努力方向：对这两款软件进行更系统的学习学生签字：指导教师意见指导教师签字：年月日教研室意见教研室主任签字：年月日毕业设计（论文）任务书学生姓名武中峰系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程07-1班指导教师姓名王悦新职称实验师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称基于DSPACE的CAN总线通讯程序开发一、设计（论文）目的、意义CAN总线是德国BOSCH公司80年代为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而-开发的一种串行数据通信协议，其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准。现代汽车越来越多的采用电子控制装置，如发动机的喷油控制、ABS等。由于这些控制装置需检测及交换大量数据，采用连接信号线的方法不但烦琐而且昂贵，采用CAN总线上述问题可以得到很好的解决。世界上一些著名的汽车厂商都已开始采用CAN总线束实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通讯。用于控制器开发流程的直观的软件产品：dSPACE 产品拥有统一的接口界面。不管是开发、编程还是测试电控单元，都是在同一个综合环境下进行。这样可以加快并简化开发流程。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）（一）主要内容1、熟悉matlab/dspace软件。2、研究车用CAN总线。3、设计硬件部分即SAPACE的接口连接。4、设计软件部分,包括MATLAB建模和CONTROLDESK软件使用。三、设计（论文）完成后应提交的成果软件，设计说明书四、设计（论文）进度安排（1）熟悉任务书，了解相关信息，准备资料，填写开题报告：第12周（3月1日3月14日）（2）学习各种软件，并提出相应问题：第36周（3月15日4月11日）（3）编制程序及中期检查：第78周（4月12日4月25日）（4）编程序：第910周（4月26日5月9日）（5）整理文档并提交图纸和设计说明书初稿：第1112周（5月10日5月23日）（6）毕业论文总结、评阅、审核及修改不足：第1516周（5月24日6月6日）（7）为毕业论文答辩做准备及答辩：第17周（6月7日6月13日）五、主要参考资料六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目:基于DSPACE的CAN总线通讯程序开发院系名称: 汽车与交通工程学院专业班级: 车辆工程07-1 学生姓名: 导师姓名: 开题时间: 3月2日指导委员会审查意见：签字：年月日毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级指导教师姓名职称实验师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称基于DSPACE的CAN总线通讯程序开发一、课题研究现状、选题目的和意义随着电子技术和传感器技术的发展,汽车可控制的信息量越来越多,汽车电子化、自动化和智能化的水平也越来越高。汽车电子控制系统应用的普及和加强,新型的控制系统开发手段层出不穷，传统的开发需依靠人工编程、大量实验验证的汽车电子设计开发模式，已经很难胜任新的开发需求。一种基于专门的计算机软硬件平台的汽车电子现代开发和测试模式已经形成,Mathworks、dSPACE、Vector等公司提供的各种软硬件之间的无缝结合使汽车电子开发和测试工作变得轻松、便捷、高效可靠。基于这些软硬件的快速控制原型、硬件在回路仿真、CAN总线等新兴技术在汽车电子开发和测试过程中得到了广泛应用。上世纪90年代，为了满足汽车工业平台战略的需求，汽车制造商开始致力于建立整车各控制部件之间的信息交互平台，而为了满足汽车工业模块化战略的需求，汽车制造商与零部件企业又共同商议了如何设置整车各模块之间控制信息的标准化接口。由此，总线技术诞生并投入使用。该技术凭借信息容量大、连接方式简洁的优势，确保了整车控制平台和模块接口的标准化，从而很快取代了传统线束在汽车电器中的位置。目前全球各大汽车制造商在上世纪90年代后期研发的汽车（乘用车和商用车）都采用了CAN总线或者车中的部分零部件具有CAN总线通信功能。以CAN总线为代表的车用总线技术已成为全球各大汽车制造商实施平台战略和模块化战略的重要措施之一。此时，总线对于全球汽车工业的意义已远远超过节省线束和连接插件。总线已成为现代汽车传输整车控制信息的神经网络。介于以CAN总线为代表的车用总线技术在现代汽车工业的重要性，目前不仅全球各大汽车制造商建立了相应的总线研发部门，并制定了相应的总线企业标准。如：通用汽车公司以CAN总线为基础制定了该公司的CAN总线标准GMLAN，而且在新车设计之初总线研发部门就开始介入。一些技术先进的国家还成立了汽车总线标准化组织并推出总线标准。如美国汽车工程师学会（SAE）基于CAN总线制定了商用车总线标准J1939。部分国家相关政府部门和高校也在开展总线基础性研究。如美国联邦机动车安全管理局、德国应用科技大学的C&S实验室等。另有一些专业公司也在专注于总线工具的研发，如全球著名汽车总线工具提供商德国VECTOR公司。此外，还有一些与总线相关的零部件商正根据主机厂的标准和规范研发具有总线通信功能的零部件。虽然从技术层面上讲，总线研发是单一技术问题，但汽车总线研发涉及面之广、协同性之强已超过了汽车历史各种单一技术的研发。基于CAN总线技术在汽车上的重要性，我选择了CAN总线通信程序的开发，也是为了CAN总线技术能够更好的在汽车上得到应用。我们在进行控制系统的开发时，常常需要面临许多难以解决的问题，而开发的时间却要求愈来愈紧迫。由于制造过程中存在误差、老化及元器件装配等问题，对控制系统提出了相当高的可靠性要求；对控制性能越来越高的要求使控制算法也越来越复杂；并行工程要求设计、实现、测试及生产准备同时进行；有时控制对象在开发过程中也在不断发生变化。由上述过程可以看出，传统的开发方法至少存在三个较大的问题：1、在对控制规律的控制特性或控制效果还没有一点把握的情况下，硬件电路已经制造了，这时还不知道设计方案能在多大程度上满足要求，或者根本不能满足要求。2、由于采用手工编程，会产生代码不可靠的问题，这样在测试过程中对出现的问题，很难确定是控制方案不理想还是软件代码有错误。更重要的是手工编程将会占用大量的时间，导致虽然有了控制方案，却要等待很长的时间才能对其进行验证和测试，从而在不知道方案是否可行的情况下就浪费了大量的时间、人力和物力，给开发带来了不必要的开支和经济损失。即使软件不存在问题，如果在测试过程中发现控制方案不理想，需要进行修改，则新的一轮工作又将开始。大量的时间又将耗费在软件的修改和调试上。3、另外，由于涉及的部门和人员过多，再加上管理不善造成的种种不协调，导致开发周期长而又长。而用 dSPACE 提倡的基于模型面向应用的现代化开发方法则要有效的多。现代开发方法的最重要的特征就是计算机辅助控制系统设计（ CACSD： Computer-Aided ControlSystem Design）。将计算机支持工具贯穿于控制系统开发测试的全过程。CACSD 不仅仅是进行控制方案的设计和离线仿真，还包括实时 RCP、产品代码的生成和硬件在回路测试，这是一个完整的流线型控制系统开发步驟。运用半实物仿真软件进行半实物仿真实验，已成为众多行业研发的常规手段。而采用 dSPACE仿真平台进行半实物仿真的研究，也代表着国际上这方面的先进水平。作为一个全方位的计算机辅助设计平台，dSPACE 拥有简单易用的代码生成及下载软件、试验工具软件，还拥有灵活性极强的硬件组合系统，具有其它仿真机所无可比拟的优越性。利用 dSPACE，可以把精力全神贯注于控制方案的构思，可以大大缩短开发周期。dSPACE 实时仿真系统是德国 dSPACE 公司开发的一套基于MATLAB/Simulink 的控制系统在实时环境下的开发及测试工作平台，实现了和 MATLAB/Simulink 的无缝连接。dSPACE 实时系统由两大部分组成，一是硬件系统，二是软件环境。其中硬件系统的主要特点是具有高速计算能力，包括处理器和 I/O 接口等；软件环境可以方便地实现代码生成/下载和试验调试等工作。dSPACE 具有强大的功能，可以很好地完成控制算法的设计、测试和实现，并为这一套并行工程提供了一个良好的环境。dSPACE 的开发思路是将系统或产品开发诸功能与过程的集成和一体化，即从一个产品的概念设计到数学分析和仿真，从实时仿真实验到实验结果的监控和调节都可以集成到一套平台中来完成。dSPACE 的软件环境主要由两大部分组成，一部分是实时代码的生成和下载软件 RTI（Real-Time Interface），它是连接 dSPACE 实时系统与 MATLAB/Simulink 纽带，通过对RTW（Real-Time Workshop）进行扩展，可以实现从 Simulink模型到 dSPACE 实时硬件代码的自动下载。另一部分为测试软件，其中包含了综合实验与测试环境（软件）ControlDesk、自动试验及参数调整软件 MLIB/MTRACE、PC 与实时处理器通信软件 CLIB 以及实时动画软件 RealMotion 等。dSPACE 实时仿真系统具有许多其它仿真系统具有的无法比拟的优点：dSPACE 组合性很强。dSPACE 的过渡性和快速性好。由于 dSPACE 和MATLAB 的无缝连接，使 MATLAB 用户可以轻松掌握dSPACE 的使用，方便地从非实时分析、设计过渡到实时的分析和设计上来，大大节省了时间和费用。性能价格比高。dSPACE 是一个操作平台，它可用于许多产品的开发或实时仿真测试，而不是一物一用。dSPACE 是基于 PC 机的 Windows 操作系统，dSPACE 实时系统与主机的硬件接口使用标准 ISA 总线，从而避免用户再投资别的设备。实时性好、可靠性高。dSPACE 为流线型控制系统的开发提供了一套 CACSD的工具包 CDP（Control Development Package）。CDP 主要基于下列工具：MATLAB：用于进行模型的分析、设计、优化和数据的离线处理Simulink:用来进行基于方框图的控制系统离线仿真Real-Time-Workshop:用来从方框图模型直接生成 C代码。dSPACE 公司的 RTI：用来使代码可以在单处理器目标系统中运行。dSPACE 系列软件工具：用来对闭环试验进行交互操作。总之，利用 CDP 可以完成从系统建模、分析、离线仿真到实时仿真的全过程。基于这些优点，dSPACE 已广泛应用于航空航天、汽车、机器人及工业控制领域。也正是由于 dSPACE 这些优点的存在，使得控制系统的开发、产品型控制器的仿真测试变得更加方便易行，大大加快了新产品的研制速度，也使控制算法及仿真测试方案的研究进入更高的境界。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、熟悉matlab/dspace软件。2、研究车用CAN总线。3、设计硬件部分即SAPACE硬件系统的接口连接。4、设计软件部分,包括MATLAB的建模工作，并且使其与和NTROLDESK软件建立连接，进行仿真并调试系统完成最终设计。三、技术路线（研究方法）步骤 1：根据CAN总线的通讯结构，用 MATLAB 建立CAN总线通讯模型的方框图。步骤 2：根据CAN总线的通讯原理，用 MATLAB 工具箱设计原始控制方案。步骤 3：用 Simulink 对控制方案进行离线仿真。步骤 4：在 Simulink 框图中，从 RTI 库用拖放指令指定实时测试所需的 I/O、A/D、D/A，并对其参数进行设置。步骤 5：选择 RTW Build，自动完成目标 DSP 系统的实时 C 代码的生成、编译、连接和下载。步骤 6：用 ControlDesk 试验工具软件包与实时控制器进行交互操作，如调整控制参数，显示控制系统的状态、跟踪进程响应曲线等。步骤 7：返回步骤 1。四、进度安排（1）熟悉任务书，了解相关信息，准备资料，填写开题报告：第12周（3月1日3月14日）（2）学习各种软件，并提出相应问题：第36周（3月15日4月11日）（3）编制程序及中期检查：第78周（4月12日4月25日）（4）编程序：第910周（4月26日5月9日）（5）整理文档并提交图纸和设计说明书初稿：第1112周（5月10日5月23日）（6）毕业论文总结、评阅、审核及修改不足：第1516周（5月24日6月6日）（7）为毕业论文答辩做准备及答辩：第17周（6月7日6月13日）五、参考文献1 dSPACE User Guide-Implementation Guide. dSPACE Inc.2003.2杨涤，李立涛，杨旭，朱承元. 系统实时仿真开发环境与应用M. 清华大学出版社，2002.3韦作高;基于dSPACE的混合动力汽车试验台系统的研究与开发D;重庆大学，2007年4孙智娟，徐杜，钟舜聪. Matlab在计算机辅助数值分析与计算中的应用J. 计算机工程与科学，20025侯钢领，欧进萍. 结构可靠指标计算的优化模型及其在Matlab环境下的实现J. 哈尔滨建筑大学学报，20016邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计. 北京：北京航空航天出版社，19967阳宪惠. 现场总线技术及其应用. 北京：清华大学出版社，19998程军等.车辆控制系统CAN总线通信的实施方法.汽车工程,2001(5)9SAE Standard. Recommended Practice for a Serical Control andCommunication Vehicle Network J1939 Issued. 20010SAESpecification. Implementation of CANforHeavy DutyTruckand Bus Market-Specification J1939. 199511SAE Standard. Vehicle Application Layer SAE J1939/73 Issued.199412SAE Standard. Vehicle Application Layer Diagnostics SAEJ1939/73 Issued. 199613 MC9S12DP256 Advance Information. Revision 1.1. December 1, 200014 System Basis Chip with High Speed CAN. July 10, 2002六、备注指导教师意见：签字：年月日本科学生毕业设计基于dSPACE的CAN总线通讯程序开发系部名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程 07-1班学生姓名：指导教师：职称：实验师黑龙江工程学院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeCAN Communication Program Development Based on dSPACECandidate：Specialty：Vehicle EngineeringClass： 07-1Supervisor：Heilongjiang Institute of Technology黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要随着现代汽车的日益发展，汽车电子设备不断增加，进而带来汽车综合控制系统中大量的控制信号需实时交换的问题，传统线束已远远不能满足这种要求，汽车局域网应运而生。本文从研究汽车局域网入手，主要研究了国内外汽车控制器局域网的发展与现状，对当今国际汽车行业中应用最广的CAN总线原理和应用进行了深入研究与吸收。并在研究中设计了采用CAN总线控制的门锁控制系统，制定了一套相应的可靠运行的协议。通过试验验证，本研究门锁控制系统只需要两根信号线就可以实现数据的传输，使得传输线束大大简化，可靠性得到了提高，有效节约了线束安装空间和系统成本。为提高汽车使用的便利性和行车的安全性，现代汽车越来越多地安装中控锁。当驾驶员锁住其身边的车门时，其他车门也同时锁住。驾驶员可通过门锁开关同时打开所有车门，也可单独打开某个车门。当行车速度达到一定时，各个车门能自行锁上，防止乘员误操作车门把手而导致车门打开。除在驾驶员身边车门以外，还在其他门设置单独的弹簧锁开关，可独立地控制一个车门的打开和锁住。dSPACE是基于MATLAB/Simulink仿真系统开发的软硬件实时控制工作平台，利用它可缩短系统的开发时间，节约开发费用。本文利用该系统开发基于CAN通信的中央门锁控制系统。可以作为CAN总线在汽车上应用的有益探索，为下一步实现多个模块基于CAN总线的通讯，及在实验室实现混和动力汽车发动机、ABS、电机、电池系统等控制模块之间的通讯提供思路。关键词： dSPACE；CAN；汽车中控门锁；控制系统；通信程序ABSTRACTAlong with the development of modern automobile, automobile electronic equipment increases gradually, Then bring a large number of controlling signals among automobiles comprehensive control system need real-time exchange problem, Traditional harness cannot satisfy this requirement, Auto LAN come into being.This paper start studying from the car LAN, The main research is development situation of car controller LAN at domestic and exotic, Deeply study and absorb application principle of CAN bus which is widely used todays international automobile industry, And in the study, Design the CAN bus door locks control system, a set of reliable operating agreement has been developed. Through the experiment testifying, This door lock system only need two signal lines can realize the data communication, Making communication wire harness greatly simplify, improving reliability, efficiently save harness installation space and system cost. In order to improve the cars security of the convenience of driving, more and more hyundai cars install central lock. When driver lock the doors adjacent to him, other side door also lock. The driver can open all the doors through the door lock switch, also can open a lonely door. When driving speed reaches a certain value, all the doors lock by itself, prevent passenger error operating the door handle, cause the door open. In addition to the driver side door , Setting single latch switch in other door, Can independently control A door open and lock. DSPACE is based on MATLAB/SIMULINK simulation system, is development platform of software and hardware real-time control, Use it can shorten System development time, Saving development costs.By using this system development central door locks control system Based on CAN communication. Can serve as the useful exploration that used can bus in car, For the next step implement multiple module communications based on CAN bus, And provide thoughts in the laboratory for HEV engine, ABS, motor and battery systems control module communications.Key words： dSPACE；CAN；Car central locks；Control system；Communication program目录摘要IABSTRACTII第章绪论11.1 前言11.2 课题研究背景11.3 国内外研究现状及发展动态21.4 本文主要研究内容3第章 CAN总线的原理和DSPACE介绍42.1 CAN的性能特点42.2 CAN协议42.3 CAN协议网络分层模型52.4 CAN协议的报文传送及其帧结构62.4.1 逻辑电平定义62.4.2 CAN报文的帧类型72.4.3 CAN报文的帧格式92.5 位定时与位同步102.6 总线访问及仲裁技术122.7 CAN总线的通信错误及其处理122.7.1 错误类型122.7.2 错误状态界定132.8 MATLABSimulink介绍142.9 dSPACE实时系统软件142.9.1 RTW(Real-Time Workshop)142.9.2 代码生成和下载软件RTI142.9.3 ControlDesk综合实验和测试环境软件152.10 本章小结15第章 DSPACE中CAN模块通讯实现163.1 dSPACE的CAN模块163.1.1 CAN网163.1.2 dSPACE系统173.2 CAN总线通讯程序开发173.2.1 系统开发流程173.2.2 基于dSPACE的信号生成电路183.2.3 MicroAutobox硬件接口的连接193.2.4 MATLAB/Simulink建模193.2.5 C代码的生成、编译、连接和下载213.2.6基于ControlDesk通讯程序测试213.3 本章小结22第章CAN总线系统的节点设计234.1 CAN协议支持器件234.2 CAN总线节点的硬件设计264.3 CAN总线节点的软件设计274.3.1 初始化274.3.2 发送294.3.3 接收314.4 本章小结32第章基于DSPACE的控制系统设计335.1 系统总体结构335.2 dSPACE硬件部分及外围电路345.2.1 dSPACE硬件接口电路345.2.2 基于dSPACE的模拟车速信号电路345.3实时仿真系统Matlab/Simulink模型建立345.4 汽车中央门锁半实物仿真系统实验365.5 本章小结37结论38参考文献39致谢41附录42V第章绪论1.1 前言随着电子技术、控制技术、计算机技术等的进步，人们对汽车的动力性、排放性、经济性和安全性等方面的性能提出越来越高的要求，汽车电子化成为了一个必然的趋势。汽车电子化在提高汽车各方面性能的同时，也带来了一系列的问题，最主要的就是线路复杂化。现代汽车中所使用的电子控制系统和通讯系统越来越多，如发动机电控系统、自动变速器控制系统、防抱死制动系统(ABS)、自动巡航系统(ACC)和车载多媒体系统等。这些系统之间、系统和汽车的显示仪表之间、系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换。如此巨大的数据交换量如仍然采用传统数据交换的方法：即用导线进行点对点的连接的传输方式将是难以想象的。据统计如采用普通线缆，一个中级轿车就需要线索插头300个左右，插针总数将达到2000个左右，线索总长超过116km。不但装配复杂而且故障率会很高。因此用串行数据传输系统取而代之就成为必然的选择。作为最早的应用领域，CAN总线在现代汽车上获得了广泛的应用。目前全球各大汽车制造商在上世纪90年代后期研发的汽车（乘用车和商用车）都采用了CAN总线或者车中的部分零部件具有CAN总线通信功能。而采用dSPACE仿真平台进行系统仿真的研究，也代表着国际上这方面的先进水平。作为一个全方位的计算机辅助设计平台，dSPACE拥有简单易用的代码生成及下载软件、试验工具软件，还拥有灵活性极强的硬件组合系统，具有其它仿真机所无可比拟的优越性。利用dSPACE，可以把精力全神贯注于控制方案的构思，可以大大缩短开发周期。本文将利用dSPACE系统针对CAN总线系统进行通信开发，在计算机上实现CAN总线系统的通讯仿真。1.2 课题研究背景随着全数字式现场总线为代表的现场控制仪表、设备大量应用，使得繁琐的汽车现场连线被单一简洁的现场总线网络所代替。 CAN(Controller Area Network)数据总线就是一种极适于汽车环境的汽车局域网。它是德国Bosch公司在80年代初为解决数据可靠交换而开发的一种串行数据通信总线。在现代汽车设计中，CAN己经成为了必须采用的装置。奔驰、宝马、大众、沃尔沃及雷诺汽车都将CAN总线作为控制联网的手段。我国在汽车电子方面的研究起步较晚，对应用于汽车领域CAN协议的研究尚处于起步阶段。鉴于CAN在现代汽车电子化进程中的重要作用，自主研制支持CAN规范的汽车电子产品，并使之尽快产业化，势在必行。传统的汽车电子门锁采用点对点的方式与汽车车身的其它电子设备互联，伴随着汽车电子网络化的趋势，汽车电子门锁开始逐渐采用网络化的结构。随着CAN总线技术在汽车上的大量使用，给汽车维修带来了极大的难度，国内汽车维修与教学行业急需掌握CAN总线维修技术。1.3 国内外研究现状及发展动态1.CAN在国外的发展控制器局域网CAN是80年代初博世公司为解决现代汽车中众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行通信协议，经多次修订，于1991年9月形成技术规范2.0版本。该版本包括2.0A和2.0B两部分两种格式。其中2.0A给出了报文标准格式，2.0B给出了报文的标准和扩展2.CAN在国内的发展虽然CAN总线标准已推出很多年，但我国的汽车CAN总线技术起步较晚，在国内的应用开发还刚刚开始，本土汽车电子厂商在跟进之余己显示出“新势力”。如浙江中科正方电子技术有限公司目前形成了以RS4、RS3、RS2为产品体系的汽车网络产品生产企业，涵盖了轿车、客车和卡车各领域，可以提供基于CAN技术的汽车网络产品。但理想与现实之间总有差距，中国汽车电子厂商在基础的ECU开发方面还存在诸多缺失，开发车载网络 ECU遭遇的是更深层次的考验，目前还没有这个实力帮助汽车制造商部署一个CAN网络。据业内人士介绍，目前更多的还主要是开发支持CAN的车载设备，配合某种车型的CAN网络使自己的产品支持这种总线通信协议。国内车载网络的现状是，在ECU中嵌入车载网络己做得不错，但与车载网络相关的工作还十分欠缺。3.CAN技术的检测与维修传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样必然造成庞大的布线系统。据统计，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，其导线长度可达2000米，电气节点达 1500个，而且该数字大约每十年增长1倍，从而加剧了粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾。一般情况下线束都安装在纵梁下等看不到的地方，一旦线束中出了问题，不仅查找相当麻烦，而且维修也很困难。另外，在汽车中增加新的用电设备对线束的改动很大，一般只能从外面加线，从而使线路更凌乱。所以，无论从材料成本还是工作效率看，传统布线方法都将不能适应汽车的发展。由于CAN技术在汽车上的应用，而掌握此项技术的汽车维修人员很少，所以，对CAN技术的维修技术要加大研究。1.4 本文主要研究内容1. 本研究的目的本论文利用现场总线技术的目的是为了实现汽车控制部件的智能化和汽车控制系统的网络化提供了一个有效的途径和方法。智能化是采用了微处理器嵌入技术，对汽车电控系统中的各个测控部件进行数字化改造，使之在成为一个智能化的仪表或执行器的同时具备网络通信能力，从而为汽车网络化控制做好准备。网络化就是在智能化和节点化的基础上，采用属于网络技术的现场总线将所有汽车测控部件连接起来，在网络测控软件的支持下形成一个有机的网络控制系统。本研究的经济意义在于废除主电缆线束系统，从而有利于降低系统的综合成本，并以提高技术档次保障售价；其技术意义是为汽车性能的高档次提供技术平台，形成新产品和技术储备。2. 本论文主要工作本论文的主要任务之一就是通过查阅大量的资料，学习中控门锁的结构与工作原理，了解汽车网络技术的发展和趋势，包括在汽车中常用的各种网络协议，并深入理解CAN协议，为具体应用奠定良好的理论基础。另一个主要任务是采用dSPACE标准组件系统作为仿真机，建立数字控制系统，开发针对CAN总线的通讯系统的汽车中控门锁系统，并通过ControlDesk综合试验与测试软件，进行实时仿真测试，实现CAN模块之间的信息通讯，完成基于dSPACE的CAN总线通信的汽车中央控制门锁系统。为下一步实现多个模块基于CAN总线的通讯，及在实验室实现混和动力汽车发动机、ABS、电机、电池系统等控制模块之间的通讯提供思路。第章 CAN总线的原理和dSPACE介绍2.1 CAN的性能特点CAN属于总线式串行通信网络，由于其采用了许多新技术及独特的设计，与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。其特点可概括为：(l)CAN是到目前为止唯一具有国际标准且成本较低的现场总线；(2)CAN为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息。利用这一特点可方便地构成多机备份系统；(3)在报文标识符上，CAN上的节点分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，优先级高的数据最多可在134s内得到传输；(4)CAN采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较抵的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪情况；(5)CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据，无需专门的”调度”；(6)CAN的直接通信距离最远可达 10km(速率5KbPs以下)；通信速率最高可达1MbPs(此时通信距离最长为40m)；(7)CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个。在CAN2.0A标准帧报文中标识符有11位，而在CAN2.0B扩展帧报文中标识符有29位，使节点的个数几乎不受限制；(8)报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，使数据的出错率降低；(9)CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，具有极好的检错效果；(10)CAN的通信介质可选择双绞线、同轴电缆或光纤，选择十分灵活；(11)CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭输出的功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，而且发送的信息遭到破坏后，可以自动重发。2.2 CAN协议CAN技术规范2.0A和2.0B以及国际标准15011898是设计CAN应用系统的基本依据，也是应用设计的基本规范。2.3 CAN协议网络分层模型在150提出的051模型中，网络被分成七个不同的层次，这些层次描述了在不同的传输阶段，数据信息被如何处理。051七层结构及各层功能，如图2.1所示。OSI层次OSI层次层次功能应用层应用层提供到底层的用户接口表示层表示层提供数据格式化和代码转换会话层会话层处理进程之间的协调传输层传输层负责数据传输控制网络层网络层在相邻节点间转发分组直到目的站数据链路层数据链路层提供计算机与网络之间可靠的数据传输物理层物理层在计算机和网络之间传送位流物理传输介质图2.1 OSI参考模型层次结构值得注意的是051参考模型只是网络结构设计的向导，但不是任何使用网络的最佳选择。由于CAN协议用于特定的工业控制现场，要求网络结构简洁、价格低廉，通常还要求数据传输速度快，满足实时控制需要。OSI模型显得于庞大，数据处理耗时太大，不适合于工业现场实时控制，所以CAN协议只采用了三层网络结构。CAN技术规范2.0A中，网络被划分为对象层、传输层和物理层三层。CAN节点的分层结构和功能如图1.2所示。对象层和传输层包括了由150/051模型定义的数据链路层的所有服务和功能，按150/051参考模型层次定义，这两层应被划分为数据链路层范围。对象层功能包括：查找被发送的报文；确定实际要使用的传输层接收哪一个报文；为应用层相关硬件提供接口。在定义对象处理时，存在许多灵活性。传输层是CAN协议的核心，其功能包括：控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定。总线上何时开始发送新报文及何时开始接受报文，都在传输层确定。位定时的一些普通功能也被作为传输层的一部分。传输层特性不存在修改的灵活性。物理层的作用是在不同节点之间根据所有的电气属性进行位信息的实际传输。当然，在一个网络内，物理层对于所有节点必须是相同的。尽管如此，在选择物理层时还是存在很大的灵活性。2.0A技术规范中没有定义物理层，以便在具体应用中对传输介质和信号电平进行优化。CAN协议技术规范2.0B，严格遵循150/051参考模型。将CAN分为数据链路层和物理层，其中数据链路层又被分为逻辑链路控制(LLC：Logical Link Control)子层和媒体访问控制 (MAC： Medium Access Control)子层，这两层的功能分别与2.0A中的目标层以及传输层功能相对应。应用层对象层消息滤波消息和状态处理传输层故障界定错误检测和标定报文效验应答仲裁报文分帧传输速率和定时物理层信号电平和位表示传输媒体图2.2 CAN节点的分层结构LLC子层完成下列功能：为远程数据请求以及数据传输提供服务，确认由LLC子层接收的报文实际已经被接收，以及为恢复管理和超载处理提供手段。MAC子层是CAN协议的核心，主要定义传输协议，包括报文帧格式、仲裁方式、应答报文、错误检测、出错标定和故障限制等，它把接收到的报文提供给LLC子层，并接收来自LLC子层的报文。MAC子层可响应报文帧、仲裁、应答、错误检测和标定。MAC子层由称之为故障界定的一个管理实体监控，它具有识别永久性故障和短暂扰动的自检机制。物理层实现不同节点之间的物理信号传输，主要定义网络的电气特性，因此涉及到位时间、位编码、同步的描述。CAN2.0B没有定义物理层的驱动器和接收器特性，以便根据它们的应用，对发送媒体和信号电平进行优化。 2.4 CAN协议的报文传送及其帧结构2.4.1 逻辑电平定义CAN的传输介质由两根传输线组成，其中一根被称为高电平传输线CANH，另一根被称为低电平传输线CANL，对地电压分别被表示为VCAN_H和VCAN_L，它们之间的差值被称为差分电压Vdiff，即Vdiff=VCAN_H-VCAN_L。满足条件0.9VVdiff5.0V时，代表逻辑数字“0”，当前传送的数据位被称之为“显性(dominate)”位，当-1.0VVdiff0；若沿处于前一位的采样点之后则，e20Km/h10的单脉冲0的单脉冲落锁5.4 汽车中央门锁半实物仿真系统实验利用dSPACE提供的综合试验软件ControlDesk可以实现对实时硬件的图形化管理，建立用户虚拟仪表，实现变量和参数的可视化、试验过程自动化管理。图5.7为系统实物图，图5.8为采用ControlDesk综合测试软件开发的汽车中央门锁半实物仿真系统测试界面。该界面不仅可以方便地对各种参数进行监控、调节，而且可以实时地显示和保存试验数据。我们利用ControlDesk对四路输入信号和三路输出信号进行监测。当我们按动开关的时候，在状态指示中能够显示我们的按键信息，这里指的是车钥匙位置情况和遥控器状态，在右端能够显示发送的相应动作信号，在中间我们用一个车速表显示模拟车速，模拟车速超过20Km/h时，车自动落锁，我们也会看到发送落锁信号的灯也会闪亮一次。这样就实现了表5.1中介绍的各项功能。图5.7 系统实物图图5.8 ControlDesk实验界面5.5 本章小结试验表明，基于MATLAB/Simulink和dSPACE开发的汽车中央门锁实时仿真系统，通过半实物仿真获得了满意的效果。利用MATLAB/Simulink开发中央节点过程中所需编写的代码少，模型参数的修改、代码的生成及下载非常方便。开发的汽车中央门锁控制系统能够满足车辆的实际要求，为开发更先进的门锁控制系统提供了思路。结论本研究基于MATLAB/Simulink和dSPACE开发了汽车中央门锁半实物仿真试验系统。系统以dSPACE标准组件的MicroAutoBox作为汽车中央门锁的中央控制节点，用来接收车速信号、钥匙位置信号和遥控器信号，并对这些数据进行处理。向采用STC89C52RC单片机的CAN控制器SJA1000 和CAN驱动收发器PCA82C250发送相应信号，各节点按信号要求执行相应动作对汽车门锁进行控制。本文借鉴和吸收了很多先进的研究成果，完成了基于dSPACE的CAN总线通信的汽车中央控制门锁系统。在此次设计中对dSPACE、Matlab/Simulink、CAN通信以及汽车中央门锁等原理进行了研究，主要概括为以下几个方面：1. 研究了CAN通信系统结构和原理，按其结构和原理完成了CAN节点的设计和搭建。2. 研究了Matlab/Simulink的工作机制和应用原理，并且完成了对中央门锁的控制程序（线框模型图）。3. 研究了dSPACE系统的组成及工作原理，利用dSPACE体统完成了对CAN网中央门锁的控制，并且进行了试验，取得了最终满意的成果。本论文所存在的不足以及进一步的展望：经过前面章节的详细叙述，论文表述了CAN网中央门锁系统的硬件与软件设计，虽然做出了一些成果，但由于个人能力和时间限制，系统仅仅是在CAN网中央门锁方面的一个验证性实验，离最后的实用化、产品化还有一定的距离。总结以上的工作，有以下几点展望：1. CAN网中央门锁系统的试验验证工作仍需进一步加强。2. 选用更先进合理的器件及电路解决方案，提高系统硬件设计水平，促进整机性能的提高。3. 实现全车网络化。利用CAN总线网络的优势，将网络节点遍布车身。实现最大限度的数据采集，存储，并实现与汽车其它电控单元的车况信息共享，实现汽车集中控制。参考文献1 薛定宇,陈阳泉,基于MATLAB/Simulink系统仿真技术与应用M,北京:清华大学出版社.2002.2 邬宽明,CAN总线原理和应用系统设计,北京:北京航空航天出版社,1996.3 杨涤,李立涛,杨旭,朱承元.系统实时仿真开发环境与应用M.清华大学出版社,2002.4 阳宪惠.现场总线技术及其应用.北京:清华大学出版社,1999.5 程军等.车辆控制系统CAN总线通信的实施方法.汽车工程,2001(5).6 韦作高.基于dSPACE的混合动力汽车试验台系统的研究与开发D,重庆大学,2007年.7 朱正礼,殷承良,张建武.混合动力车中CAN总线系统的应用,交通运输工程学报,2004.3.8 曹珊,于秀敏,高莹,孙平,李颖.CAN总线在混合动力电动公共汽车中的应用,汽车技术,2005年第6期.9 孙智娟,徐杜,钟舜聪.Matlab在计算机辅助数值分析与计算中的应用J.计算机工程与科学,2002.10 侯钢领,欧进萍.结构可靠指标计算的优化模型及其在Matlab环境下的实现J.哈尔滨建筑大学学报. 11 张月明,李闯.一种流行的现场总线CAN总线J .现代电子技术,2003 ,26 (24) ：61 - 62.12 韩党群. CAN 控制器SJA1000及其应用J.电子技术应用,2003 (1):66 - 67.13 武忠祥,裴仁清,王黎俪,等.基于CAN总线的分布式控制器设计和实现J .电子技术应用, 2008 (5):1082111.14 范伟成,王文良,沈孟良.基于ATmega128单片机的CAN总线接口设计及应用J.测控技术,2008 ,27(10):48250.15 周立功.带CAN控制器的单片8位微控制器一8xC591.广州周立功单片机发展有限公司,2004.16 潘旭峰等.代汽车电子技术.北京理工大学出版社.200417 孔德胜.黑龙江科技信息.CAN总线技术在汽车上的应用及检测维修.中国期刊网2008年10月18 (法)胡思德(Daniel ROUCHB).汽车车载网络(VAN/CAN/LIN)技术详解.北京:机械工业出版社.2006.619 王篇.车身系统的CAN总线控制.汽车电器,2003,3(3)20 李红波.猎豹新型SUV汽车的智能线束系统.汽车电器,2003,3(13)21 陆文昌.基于CAN总线的汽车发动机智能测控节点的设计.汽车工程.2003,5(463)22 高松,应启夏,魏民祥.CAN总线及其在汽车计算机控制系统中的应用,上海理工大学学报,2002,No.323 王文.国产奥迪轿车 CANBus简介.汽车技术,2004,No.624 迟瑞娟,曹正清.基于CAN总线的整车管理系统硬件设计.中国农业大学学报,2002,No.7(4)91-9425 葛林,周文华,徐航.CAN通信网络在汽车中的应用研究.汽车技术,2000,No.1126 张平杨,孙隶华.汽车电气系统网络化技术及车身系统总线结构研究.汽车电器.2003,NO.127 SAE Standard. Recommended Practice for a Serical Control and28 Communication Vehicle Network J1939 Issued. 20029 SAESpecification. Implementation of CANforHeavy DutyTruckand Bus Market-Specification J1939. 199530 SAE Standard. Vehicle Application Layer SAE J1939/73 Issued.199431 SAE Standard. Vehicle Application Layer Diagnostics SAEJ1939/73 Issued. 199632 MC9S12DP256 Advance Information. Revision 1.1. December 1, 200033 System Basis Chip with High Speed CAN. July 10, 2002致谢经过近半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，在这次设计中我不仅巩固了专业知识，而且提高了动手的能力，更重要的是这次毕业设计培养了我塌实的作风，端正了我学习的态度，也教给了我做人的道理。我相信这次毕业设计所积累下的宝贵经验会给我今后的学习和工作带来很大的帮助和深远的影响。作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及同学的支持和帮助，想要完成这个设计是难以想象的。在这里要感谢我的导师，老师严谨的治学作风和孜孜不倦的工作态度深深地激励着我，使我尽最大努力克服遇到的困难，不断进步。循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。虽然老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，设计草案的确定和修改，到中期检查，后期详细设计，试验测试等整个繁琐的过程中老师都给予了我悉心的指导。同时还要感谢大学四年来所有的老师，为我打下了夯实的专业知识基础。正是因为有了他们的支持和鼓励，本次毕业设计才会顺利完成。最后要感谢黑龙江工程学院四年来对我的大力栽培。附录附录A CAN节点程序代码#include #include sjapelican.h#include config.hvoid INT0_Data(void) interrupt 0/INT0按键为计数按键 EA = 0；if(P12=0 )Txd_data=1；else if( P13=0)Txd_data=0；elseTxd_data=!Txd_data； /存储计数结果，并为待发送的数据Peli_TXD()；if(Txd_data=0)P1=0xfd；oDelay(200)；P1=0xff；if(Txd_data=1)P1=0xfe；oDelay(200)；P1=0xff； EA = 1；void Peli_RXD(void) interrupt 2/接收数据函数，在中断服务程序中调用 uint8 data Status； EA = 0；/关CPU中断 Status = SJA_IR； if(Status & RI_BIT) /IR.0 = 1 接收中断 RX_buffer0 = SJA_RBSR0； RX_buffer1 = SJA_RBSR1； RX_buffer2 = SJA_RBSR2； RX_buffer3 = SJA_RBSR3； RX_buffer4 = SJA_RBSR4； RX_buffer5 = SJA_RBSR5； RX_buffer6 = SJA_RBSR6； RX_buffer7 = SJA_RBSR7； RX_buffer8 = SJA_RBSR8； RX_buffer9 = SJA_RBSR9； RX_buffer10 = SJA_RBSR10； RX_buffer11 = SJA_RBSR11； RX_buffer12 = SJA_RBSR12； SJA_CMR = RRB_BIT； Status = SJA_ALC；/释放仲裁随时捕捉寄存器 Status = SJA_ECC；/释放错误代码捕捉寄存器 Rxd_data = RX_buffer5；/*if(Rxd_data=0)P1=0x01；iDelay(200)；P1=0x03；if(Rxd_data=1)P1=0x02；iDelay(200)；P1=0x03；*/SJA_IER = RIE_BIT；/ .0=1-接收中断使能； EA = 1；/打开CPU中断void MCU_Init(void)/CPU初始化SJA_RST = 0；/SJA1000复位有效mDelay(10)；/延时 SJA_RST = 1；/CAN总线复位管脚,复位无效 SJA_CS = 0；/CAN总线片选有效 EX1 = 1；/外部中断1使能；CAN总线接收中断 IT1 = 0；/CAN总线接收中断，低电平触发 IT0 = 1；/外部中断0负边沿触发 EX0 = 1；/打开外部中断0 EA = 1； /打开总中断void main(void)MCU_Init()；P1=0xff；Txd_data=0； Peli_Init()； mDelay(1)； while(1) LED_Disp_Seg7()； /SJA1000 的初始化void Peli_Init(void) uint8 bdata Status； do / .0=1-reset MODRe,进入复位模式，以便设置相应的寄存器 /防止未进入复位模式，重复写入 SJA_MOD = RM_BIT |AFM_BIT；Status = SJA_MOD ； while(!(Status & RM_BIT)； SJA_CDR = CANMode_BIT|CLKOff_BIT；/ CDR.3=1-时钟关闭, .7=0-basic CAN, .7=1-Peli CAN SJA_BTR0 = 0x00； SJA_BTR1 = 0x1c；/16M晶振，波特率500Kbps SJA_IER = RIE_BIT；/ .0=1-接收中断使能； .1=0-关闭发送中断使能 SJA_OCR = NormalMode|Tx0PullDn|OCPOL1_BIT|Tx1PullUp；/ 配置输出控制寄存器 SJA_CMR = RRB_BIT；/释放接收缓冲器 SJA_ACR0 = 0x11； SJA_ACR1 = 0x22； SJA_ACR2 = 0x33； SJA_ACR3 = 0x44；/初始化标示码 SJA_AMR0 = 0xff； SJA_AMR1 = 0xff； SJA_AMR2 = 0xff； SJA_AMR3 = 0xff；/初始化掩码 do SJA_MOD = AFM_BIT；Status = SJA_MOD； while( Status & RM_BIT )；/SJA1000 的初始化void Peli_TXD

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