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(多图) CAN在汽车电子中的应用

作者:富士通微电子(上海)有限公司 于涛 杜复旦?? 2006年12月13日 ?? 收藏0

?????? CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的,并最终成为国际标准(ISO11898)。是国际上应用最广泛的现场总线之一。到目前为止,世界上已经拥有20多家CAN总线控制器芯片生产商,110多种CAN总线协议控制器芯片和集成CAN总线协议控制器的微处理器芯片。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。近年来,其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视,被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。

?????? 近年来,随着汽车电子技术的不断发展,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。CAN作为汽车环境中的微控制器通讯总线解决了这一问题,它在车载各电子控制装置 ECU 之间交换信息,形成汽车电子控制网络,作为一种多主方式的串行通讯总线,基本设计规范要求有高的位速率,高抗电磁干扰性,而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km时,CAN总线仍可提供高达5Kbps的数据传输速率。CAN用作汽车中的数据和控制通信的网络,具有不可比拟的优越性。据统计,目前CAN总线在汽车动力总成中占了85%的市场份额,2008年全球主要汽车生产厂商生产欧Ⅲ/欧Ⅳ排放标准以上的汽车后,采用CAN总线的汽车将超过95%。

?????? 一直以来,富士通就在16位微控制器和32位微控制器中集成了CAN控制器。为了满足各种应用需求,提供了多通道类型的CAN:1-channel CAN(称为单CAN), 2-channel CAN (称为双CAN),3-channel CAN(称为三CAN)。 以下列出了富士通的CAN MCU (Microcontroller Unit)产品系列:

CAN MCU (Microcontroller Unit)产品系列

?????? 所有这些微控制器都配有闪存,并且有各种容量闪存的控制器可提供。而且,这些微控制器允许对闪存进行10,000次以上的重写操作,以便满足终端用户对系统升级和数据变更的需要。配有闪存的微控制器和内置的CAN macro允许在闪存内通过CAN总线对闪存内的程序进行重写。

?????? CAN总线的特点

?????? 以上数据显示了CAN的特殊功能,它们作为车载控制器局域网络受到了业内的关注。

?????? 这些特殊功能包括:

?????? 快速访问 尽管总线访问取决于数据传输速率,CAN却支持1 Mbps的数据传输速率。这对于控制局域网比较适度。

?????? 错误检测能力 CAN提升了错误检测能力:它可以在传输过程中检测到2个错误,在接收过程中可以检测到3个错误。

?????? 短消息 因为消息比较短(从0到8个字节), 重复传输的时间也就相应地缩短了。

?????? 多主配置 使用多主设备进行的通信被用于数据传输。

?????? 设置总线访问优先级 在总线访问中,给予最低ID No.的总线最高的优先级。

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