汽车电子装置发展的一个重要趋势,是大量使用单片微型计算机来改善汽车的性能。目前,平均每辆车上汽车电子装置的费用约占整车成本的 20%,而且越是高档的轿车,电子化、智能化程度越高,但是电子化智能化的提高带来了数据传输慢、实时传输性差等弊端。为解决该问题,德国 Bosch 公司在 20 世纪 80 年代初开发了一种串行数据总线———CAN 总线。以分布式控制系统为基础构造的汽车智能控制系统。由于CAN 总线具有通信速率高、可靠性好、连接方便、多主站点、通讯协议简单和性能价格比高等突出的优点,如今,CAN 总线已成为汽车电子控制装置之间通信的标准总线,在汽车智能控制系统系统中得到了广泛的应用。
在我国汽车产业中,CAN 总线技术应用较少,在军用汽车中应用更少,而基于 CAN 总线技术的汽车智能系统更是微乎其微。在电子化,数字化,网络化的今天,面对日益激烈的军事斗争形势,研发适合我军汽车装备的智能控制系统有其必要性和迫切性。
一、CAN 总线的定义、组成及相关概念
1. CAN 总线的定义
CAN 即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初,CAN 被设计作为汽车环境中的微控制器通讯系统,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。比如:发动机管理系统、变速器控制器、仪表装备、ABS、ASR 及巡航系统中均嵌入 CAN控制装置。一个由 CAN 总线构成的单一网络中,理论上可以挂接无数个节点。实际应用中,节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如,当使用 Philips P82C250 作为 CAN 收发器时,同一网络 中 允 许 挂接 110 个 节点。CAN 可提供高达 1Mbit/s 的数据传输速率,这使实时 控 制 变 得非常容易。另外,硬件的错误 检 定 特 性也 增 强 了CAN 的 抗 电磁干扰能力。
2.CAN—BUS 数 据 总线 的 组 成 与结构
CAN—BUS 系 统 主要 包 括 以 下部件:CAN 控制器、CAN 收发器、CAN—BUS 数 据 传输线和 CAN—BUS 数据传输终端。如图 1 所示。