ARM嵌入式開(kāi)發(fā)系統與CAN總線(xiàn)

　　隨著(zhù)集成電路和嵌入式電腦在汽車(chē)上的廣泛應用，現代汽車(chē)上的電子控制器的數量越來(lái)越多，常見(jiàn)的有發(fā)動(dòng)機的電子燃油噴射裝置、防抱死制動(dòng)裝置（ABS）、安全氣囊裝置、電動(dòng)門(mén)窗裝置、主動(dòng)懸架等。電控系統的增加雖然提高了轎車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟性和舒適性，但隨之增加的復雜電路也降低了汽車(chē)的可靠性，增加了維修的難度。從布線(xiàn)角度分析，傳統的電子氣系統大多采用點(diǎn)對點(diǎn)的單一通信方式，相互之間少有聯(lián)系，這樣必然造成寵大的布線(xiàn)系統。因此，一種新的概念——汽車(chē)上電子控制器局域網(wǎng)絡(luò )CAN，也就應運而生。為使不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的零部件能在同一輛汽車(chē)上協(xié)調工作，必須制定標準。按照ISO有關(guān)標準，CAN的拓撲結構為總線(xiàn)，因此稱(chēng)為CAN總線(xiàn)。CAN總線(xiàn)被設計作為汽車(chē)環(huán)境中的微控制器通信，在車(chē)載各電子控制裝置ECN之間交 換信息，在車(chē)載各電子控制裝置ECN之間交換信息，形成汽車(chē)電子控制網(wǎng)絡(luò )。

　　控制器局域網(wǎng)CAN（Controller Area Network）是一種多主方式的串行通信總線(xiàn)，基本設計規范要求有高的位速率，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。CAN在汽車(chē)上的應用，具有很多行業(yè)標準或者是國際標準，比如國際標準化組織（ISO）的ISO11992、ISO11783以及汽車(chē)工程協(xié)會(huì )（Societyof Automotive Engigeers）的SAE J1939。CAN總線(xiàn)已經(jīng)作為汽車(chē)的一種標準設備列入汽車(chē)的整車(chē)設計中。
CAN總線(xiàn)簡(jiǎn)介
　　
　　CAN通信協(xié)議規定了4種不同的幀格式，即數據幀、遠程幀、錯誤幀和超載幀?；谝韵聨讞l基本規則進(jìn)行通信協(xié)調：總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)、仲裁、編碼/解碼、出錯標注和超裁標注。CAN遵從OSI模型。按照OSI基準模型只有三層：物理層、數據鏈路層和哀告層，但應用層尚需用戶(hù)自己定義。CAN總線(xiàn)作為一種有效支持分布式控制或實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò )，應用范圍遍及從高速網(wǎng)絡(luò )到低成本的多線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò )。如：CAN在汽車(chē)中的發(fā)動(dòng)機控制部件、ABS、抗滑系統等應用中的位速率可高達1Mbps。同時(shí)，它可以廉價(jià)地用于交通運載工具電器系統中，例如電氣窗口、燈光聚束、座椅調節等，以替代所需要的硬件連接。其傳輸介制裁為雙絞線(xiàn)，通信速率最高可達1Mbps/40m，直接傳輸距離最遠可達10km/5kbps，掛接設備數最多可達110個(gè)。CAN為多主工作方式，通信方式靈活，無(wú)需站地址等節點(diǎn)信息，采用非破壞性總線(xiàn)仲裁技術(shù)，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)要求。另外，CAN采用短幀結構傳輸信號，傳輸時(shí)間短，具有較強的抗干擾能力。
　　
　　CAN總線(xiàn)與其它通信協(xié)議的不同之處主要有兩方面：一是報文傳送不包含目標地址，它是以全網(wǎng)廣播為基礎，各接收站根據報文中反映數據性質(zhì)的標識符過(guò)濾報文，其特點(diǎn)是可在線(xiàn)上網(wǎng)下網(wǎng)、即插即用和多站接收；另外一個(gè)方面就是特別強化了數據安全性，滿(mǎn)足控制系統及其它較高數據要求系統的需求。
　　
　　在現代汽車(chē)的設計中，CAN總線(xiàn)已經(jīng)成為構建汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )的一種趨勢；而汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )作為直接與汽車(chē)內部各個(gè)ECU連接并負責命令的傳遞、數據的發(fā)送及共享，其可靠性和穩定性與整車(chē)的性能緊密相關(guān)。本文的設計開(kāi)發(fā)是在基于試驗條件下搭建的仿真平臺，節點(diǎn)之間的通信是通過(guò)對等的CAN通信節點(diǎn)進(jìn)行的。試驗表明其運行性能穩定可靠，但實(shí)用化仍需要進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，且程序的通信處理能力、糾錯和容錯能力有待進(jìn)一步的提高.