（二）系统实现

目前，汽车计算机控制已经涉及到动力性、经济性、安全性、可靠性、净化性和舒适性等诸多方面，具体包括发动机控制，变速器控制、巡行控制，制动控制，照明控制，空调控制，雨刷控制，仪表管理系统等，而且各种控制系统的电控单元（ECU）相互联系紧密，需要随时进行实时数据通信，CAN总线作为一种极具应用潜力的控制器局域网总线，近年来在汽车计算机控制系统中得到越来越广泛的应用，并已成为欧洲汽车制造业主体行业标准，代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。

汽车计算机控制系统中的所有这些子控制系统通过CAN,0.线构成一个实时控制系统网络，各控制单元的指令发出去之后，必须保证在一定时间内得到响应，要不然就有可能发生重大事故，这就要求汽车上的CAN通信网络有较高的波特率设置和可靠性。而且，汽车在实际运行过程中，众多节点之间需要进行大量的实时数据交换。若整辆汽车的所有节点都挂在一个CAN网络上，这么多节点通过一条CAN总线进行通信，信息管理配置稍有不当，就很容易出现总线负荷过大，将导致系统实时响应速度下降，这在实时系统中是不允许的。因此我们在对汽车上各节点的实时性进行了分析之后，根据各节点对实时性的要求，设计了高、低速两个速率不同的CAN通信网络。将实时性要求严格、可靠性要求高的节点组成高速CAN通信网络，将其它实时性要求相对较低的节点组成低速CAN通信网络，并架设网关将这两个速率不同的CAN通信网络连接起来，实现全部节点之间的数据共享。整辆汽车的通信网络拓扑结构如图1所示。

图1中的发动机控制、变速器控制、安全控制、防抱死制动控制（ABS）等控制单元节点是现代汽车动作的核心部件，对时间响应要求严格，因而在本设计中采用传输速率为500Kbps的高速CAN通信网络。空调控制、雨刷控制、照明控制和仪表管理控制等相对来说对实时性的要求较低，采用传输速率小于125 Kbps的CAN通信网络，主控制器跨接高、低速两条总线，与各节点进行数据交换，兼起网关的作用，实现网络互连。

电控单元的微控制器（P8xC591 ）通过数据总线经过光电隔离器（6N137）与CAN总线控制器（SJA 1000）直接相连，由于CAN总线控制器带有一个接收缓冲器和一个发送缓冲器，因此，CAN总线控制器的发送端口Tx0，接收端口Rx0、Rx1分别与CAN,总线发送接收器的TxD和RxD, Vref端口直接相连，CAN_L和CAN -H是CAN总线的两条差分接收发送线。它们的端点间各接一个120Ω的总线匹配电阻，当有节点占用CAN总线时，该节点的发送端（电平为3.5 V）接CAN_H,接收端（电平为1.5V）接CAN_L;当无节点占用CAN总线时，CAN_L和CAN_H上的电平均为2.5V.