基于MC912D60AMPV8的汽车CAN总线节点设计

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公路与汽运 总第 1 0期 2 Hih y g wa s& Au o tv plc to s tmoi e Ap ia i n

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基于 MC D 0 9 2 6 AMP 8的汽车 C 1 V AN总线节点设计陈继飞，赵龙庆(南林学院，云南昆明 6 0 2 )西 5 2 4

摘

要： A总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，有高性能和高 C N具

可靠性的特点。应用 C AN总线技术能解决汽车电子设备广泛应用所带来的线路复杂、柬增加、线 运行可靠性降低和故障维修难度大等问题。文中以 MC 1 D 0 9 2 6 AMP V8单片机来实现汽车 C N A总线节点设计，明了硬件设计原理和软件设计流程。说

关键词：汽车； AN总线；节点；单片机 C中图分类号： 6 . 2 U4 3 6文献标识码： A文章编号：6 1 2 6 (0 70—0 1一 O 1 7— 68 2 0 )3 0 1 3

为了满足人们对汽车各种性能的要求，来越越多的电子产品应用于汽车，其控制功能越来越复杂， 造成汽车上电子线路复杂、线束增加、运行可靠性降

目前， AN总线采用多主工作方式、破坏性仲裁 C非技术、文滤波通信及以短帧结构进行报文传输等报独特设计，有高实时性、可靠性、灵活性和可具高高扩展性。本文主要介绍基于 Moooa公司生产的 trl MC 1 D6 AMP 92 0 V8单片机实现汽车 C AN总线系

低及故障维修难度大等问题，低了汽车的使用性降能。应用 C AN( o tolrAraNewo k控制器 C nr l e t r, e局域网)总线技术可解决这些问题。

统的节点软件和硬件设计。

1 C N总线的特点 AC AN总线是德国 B sh公司于 2 oc 0世纪 8 0年

2 C AN总线控制器节点设计MC 1 D6 AMP 92 0 V8单片机内集成了 ms AN C 总线控制器模块，模块是按照 C N2 O B协议该 A . A/进行通信的控制器模块。如图 1所示， C ms AN控制器模块中共有 8个与外部连接的端口，中，其 P AN2 P AN7由 P T C C C C L AN寄存器来决定该端口

是作为 C AN总线的传输端口还是作为微处理器的通用端口； C RX AN和 T AN是微控制器为 XC C AN总线传输而设置的专用通信端口，当微处理器不利用 C AN功能时， 2个端口也不能作为通用这

代初为解决现代汽车中众多的控制与检测仪器之间

的数据交换而开发的一种有效支持分布式控制和实时控制的串行数据通信协议。其特性：多主方式①工作，各节点均可在任意时刻主动向网络上其他节点发送信息，分主、,无需站地址等节点信息；不从且 ②采用独特的非破坏性总线仲裁技术，优先级高的节点优先传送数据，大大节省了总线冲突裁决时间， 能满足不同的实时性要求；高传输可靠性， AN③ C 总线上的每帧有效字节最多为 8 B总线数据段长 ,度最长为 8B,用 C C检验并提供监测、充规 采 R填

端口。本设计利用 R AN和 T C XC X AN端口通信传输，其余 6个端口都不利用。

则校验、校验、5位循环冗余码校验和应答校验，帧 1 数据的出错率极低； C N的直接通信距离最远④ A可达 1 m(率小于 5 k/ )速率最高可达 1 0k速 Bs, MB s4m以内 )差动电压传输方式，信媒介可/ (,通

以是双绞线、同轴电缆或光纤，特别适合于网络化智能设备； C⑤ AN节点在严重错误的情况下有自动关闭输出功能，使总线上其他节点的操作不受影响。 汽车上运用 C N总线技术，但能简化电子 A不控制系统的结构，能实现各系统之间的局部网络还化控制，大大提高信息传递速度和质量，变传统并改汽车电子线路的布线方式，实现汽车信息资源共享。图 1 MC 1 D 0 MP 8芯片的 C N通信端口 9 2 6A V A

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20 0 7年 5月

第3期

C u总线通信的基本结构如图 2所示， AN b s整个C AN网络最多可以连接 1 0多个 C 0 AN通信节

模式 (速模式、坡控制模式、用模式和总线关高斜备

闭模式 )供选择；总线不工作

时自动关闭；过④⑤热关闭；电流限制；与 I O 1 8 8标准完全兼⑥⑦ S 19容。MC 1 D 0 9 2 6 AMP 8芯片的 P AN0 RX AN V C/ C

点，各节点之间的信息交流和共享都通过 2根相互缠绕的双绞线连接。各节点都是由 ms AN控制 C器、 AN总线驱动收发装置和 C u总线及终 C AN b s端电阻组成。在 MC 1 D6 AMP 92 0 V8微处理器中， ms AN模块与外部的连接主要利用 2个外部引 C脚，个是输入 R CA另一个是输出 TX AN。一 X N, C 为了保证总线上数据能很好地传输到所需要的端口， ms AN模块与总线之间增加一个收发装置在 C和总线终端电阻，发装置主要提供信息传输的电收流和进行电流保护。C N节点 1 A C AN节点 2… C N节点 n A

和 P AN1 TX AN端口分别与 MAX 0 0芯片的 C/ C 35 R XD、 D端口连接。为保证信号的传输，传输 TX在线路中设置电容等电子器件。

3 C AN总线系统通信流程设计C AN控制器在一系列寄存器的控制下运行，其运行状态由相关寄存器来标识。控制寄存器主要包括 C C 0 MC、 B 0 B M R、C R1 C TR、C TR1 CR F 、 L G、

C I R、 TF G和 C R等，来配置 C RE C L TC用 AN控制器，生控制、时、产定中断、送和接收等信号。发 采用 Merwe s司为 Moooa6 HC( ) 2 t o r公 k trl 8 S 1微处理器的编译而提供的 C 9 4 6 . .,用 C D 17B 30 1利语言进行系统软件设计。它以 Wid ws为界面， no支持 C语言和汇编语言的源程序级调试。严格按照

I O1 8 8的标准格式进行软件设计， P S 19在 C串行口 与 MC 1 D O 9 2 6 AMP V8单片机目标系统相连的支持下，可进行非插入式、速在线调试和在系统编程，全图 2 MC 1D 0 MP 8芯片的 C N总线节点示意图 92 6A V A

不需要另外的目标 R AM、序存储器或占用其他程通信信道即可实现程序调试。 系统需实现的双工通信，程序由发送子程序其和接收子程序

组成。在 C AN中，文控制由寄存报器 C F G管理。报文发送如图 4所示，入程序 R L进

如图 3所示， A总线系统通信结构主要由 C NMC 1D 0 92 6 AMP 8芯片和 MA 3 5芯片组成， V X 00前者

是主要核心器件，者是收发驱动装置。MAX 0 0后 3 5芯片具有以下特点：很高的传输速度 (达 2①可 MB s;总线上有 8过载保护；有 4种工作/)② OV③VS S V S S X V S S X K H7 H7 W K WH 6P , H6 K H5 W删 5 KWH PH4 K H3 W删 3 KW H2 H2伊 KWH 1 H1 K WH OP , HO P HUP D

入口后，断该控制器是否正在进行数据接收(免判避

数据发送和接收同时发生 )若未接收数据，微处，则理器把要发送的数据流置到发送缓冲器中，动发起送命令发送数据。图 5为接收流程，进入程序后，判断总线是否在发送状态，未发送数据，根据报文若则的标识符判断是否为本节点所需的数据，有当标只识符验证通过时，能进行数据接收并把数据放入才

P AN XC C 0R AN P AN1 C C,Ⅸ AN

Y

N

N

图 3基于 MC 1 D 0 9 2 6 AMP 8芯片 C N总线原理图 V A

图 4数据发送流程

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缓冲器内，然后读人微处理器中进行处理。

靠，是适合汽车领域的一种理想方案。参考文献：[]邬宽明 .场总线技术应用选编 ( ) M]北京：京 1现上[ .北航空航天大学出版社，0 3 20.

E]饶运涛，继军，勇芸 .场总线 C 2邹郑现 AN原理与应用技术[ .京：京航空航天大学出版社，0 3 M]北北 20. E-宗光华，大寨 .单片机系统应用技术 E .京： 3]李多 M]北国防工业出版社，0 3 20.

E-张培仁 .于 c语言编程 MC一 5 4]基 S 1单片机原理与应图 5数据接收流程

用 E .京：华大学出版社，0 3 M]北清 20. E]秦贵和

.上网络技术[ .京：械工业出版社， s车 M]北机

4结语 C AN总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，有高性能和高可靠性的特具点。本文主要以 MC 1 D6 AMP 92 O V8芯片内部本身带有的 ts AN模块来实现 C u C AN总线节点设计。

2 3. 00

E-蒋 6]

荣.于 C基 AN总线技术智能节点的设计和研究

E-电气技术与自动化，0 6 3 ( ) J.] 2 0,5 1. E-潘 7]佚 .于 C 0 1 0 0的 C基 85F 4 AN总线智能节点的设

计 E-现代电子技术，0 6 2 ( ) J.] 2 0, 94 .收稿日期：0 7 0 - 0 20— 1 8

该智能节点设计相对简单，成度高，能稳定、集性可

《公路与汽运》杂志是由中华人民共和国交通部主管，沙理工大学主办，绍公路交通、车、长介汽道路、桥梁等领域科技信息的面向国内外公开发行的

技术类科技期刊。双月刊，单月 2逢 5日出版。 本刊立足公路交通系统，报道国内外汽车与公路领域的最新研究成果，萃汽车运用与维修技术，播荟传公路交通安全知识，绍公路运输行业的新技术与管理经验，介刊登公路交通工程的新工艺、技术、新新材料。 主要栏目有汽车设计与研究、车试验与检测、车使用与维修、汽汽交通规划与管理、驾驶技术、输与物流、运交通安全与控制、交通信息工程、路工程、隧工程、道桥公路工程机械、程管理等。工

本刊欢迎关于汽车和公路领域研究与实践中具有创新性、实用性的科技论文、综述和经验介绍，特别是有关汽车运用、车运输、汽公路交通安全、物流等方面的学术论文。对国家基金课题、部 )省(级课题的研究论文，行优稿优酬。实

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