国产91免费_国产精品电影一区_日本s色大片在线观看_中文在线免费看视频

您現(xiàn)在的位置: 通信界 >> 接入系統(tǒng) >> 技術(shù)正文  
 
基于CAN總線的EPS通信系統(tǒng)研究[圖]
[ 通信界 / 佚名 / www.6611o.com / 2016/4/25 22:46:17 ]
 

引言

現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的發(fā)展使汽車的電子化程度越來越高。電控系統(tǒng)雖然提高了汽車的動力性和經(jīng)濟性,但隨之增加的復雜電路必然導致車身布線龐大而復雜。因此提高控制單元間通信的可靠性、實時性、安全性已成為需要迫切解決的問題。以研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國Bosch公司為此開發(fā)了CAN總線協(xié)議,并使其成為國際標準。電動助力轉(zhuǎn)向(E1ectric Power Steering System,EPS)是根據(jù)駕駛員意圖和車輛的運行工況而進行助力的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。EPS的控制過程是動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)綜合控制的過程,所以EPS的電子控制單元與車內(nèi)其他電子控制單元的通信及協(xié)調(diào)控制便很重要。在EPS系統(tǒng)中引入CAN總線技術(shù),使EPS電子控制單元與其他車載電子控制單元通信,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,并且協(xié)調(diào)EPS與其他系統(tǒng)控制。

1 CAN總線簡介

CAN即控制器局域網(wǎng),是Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制和數(shù)據(jù)交換問題開發(fā)出的一種現(xiàn)場總線通信結(jié)構(gòu),最高速率可達1 Mbps(40 m內(nèi)),以多主方式工作。與一般的通信總線相比,CAN總線數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性,是目前使用最廣泛的一種汽車網(wǎng)絡(luò)。CAN總線具有以下特點:

①硬件連接簡單,具有良好的性能價格比。

②具有快速響應(yīng)能力,非常適合對實時性要求較高的應(yīng)用場合。

③可靠性高。CAN總線的糾錯能力非常強,協(xié)議中每一幀數(shù)據(jù)都采用CRC及其他校驗措施,數(shù)據(jù)出錯率極低。若某一節(jié)點出現(xiàn)嚴重錯誤,可自動脫離總線,總線上其他節(jié)點的操作不受影響。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 LPC2129介紹

LPC2129 微控制器是NXP公司32位單片機中的一種,其內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)包括:中央處理器單元(CPU)、2個16C550工業(yè)標準UART、高速I2C接口(400 kHz)、2個SPI接口、8通道輸入捕捉/輸出比較定時器,1個8通道脈寬調(diào)制模塊以及46個獨立數(shù)字I/O口,片內(nèi)還有256KB的Flash ROM、16 KB的RAM,CAN功能塊包括2個兼容CAN2.0B協(xié)議的CAN控制器。這些豐富的內(nèi)部資源和外部接口可以滿足ECU(電子控制單元)對各種數(shù)據(jù)的處理及CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的要求。芯片集成了2個CAN模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)高低速CAN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點功能。

CAN模塊遵循CAN2.0B協(xié)議,集成了驗收濾波器的CAN總線控制器的所有功能。此外它還采用先進的緩沖器布置改善了實時性能,簡化了應(yīng)用軟件的設(shè)計。

2.2 CAN模塊設(shè)計

汽車的通信系統(tǒng)由EPS控制系統(tǒng)、ABS系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)、電動車窗系統(tǒng)、車燈控制系統(tǒng)等組成。這些電控系統(tǒng)在整個控制系統(tǒng)中對響應(yīng)實時性的要求有所不同,另外汽車在實際運行過程中眾多節(jié)點之間需要進行大量的實時數(shù)據(jù)交換。若整個汽車的所有節(jié)點都掛在一個CAN網(wǎng)絡(luò)上,眾多節(jié)點通過一條CAN總線進行通信,一旦信息管理配置稍有不妥,就很容易出現(xiàn)總線負荷過大,導致系統(tǒng)實時響應(yīng)速度下降的情況。這在實時系統(tǒng)中是不允許的,因此根據(jù)不同的要求,可將汽車網(wǎng)絡(luò)分為高速CAN網(wǎng)絡(luò)和低速CAN網(wǎng)絡(luò)兩個速率等級。ABS、EPS等節(jié)點電控單元個數(shù)少,實時性和穩(wěn)定性要求高,組成傳輸速率為500 kbps的高速CAN網(wǎng)絡(luò)。眾多的車身電機和車燈節(jié)點電控單元數(shù)量多,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)紛繁復雜,對準確性、穩(wěn)定性的要求勝于實時性,組成傳輸速率為125 kbps的低速CAN網(wǎng)絡(luò)。對于不同速率網(wǎng)絡(luò)之間的通信,必須有相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)過濾和速率轉(zhuǎn)換,以實現(xiàn)不同速率網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信。高低速CAN 網(wǎng)關(guān)用LPC2129實現(xiàn),其通信網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

  2.3 CAN節(jié)點硬件設(shè)計

CAN節(jié)點硬件電路主要包括帶有CAN控制器的微控制器和用于數(shù)據(jù)收發(fā)的CAN收發(fā)器。本設(shè)計使用的是NXP公司的32位微控制器LPC2129,它帶有 CAN控制器,主要負責CAN的初始化和數(shù)據(jù)處理。CAN收發(fā)器種類有很多,本設(shè)計使用Philips公司的CAN高速收發(fā)器TJAl050。CAN基本節(jié)點結(jié)構(gòu)如圖2所示。

  2.4 高低速CAN網(wǎng)關(guān)的硬件電路設(shè)計

網(wǎng)關(guān)的主要作用是協(xié)調(diào)各網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)的共享,負責各節(jié)點之間的通信。其硬件結(jié)構(gòu)與CAN節(jié)點非常相似,由于它負責高速與低速網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)共享,所以必須同時跨接兩個網(wǎng)絡(luò)。CAN總線網(wǎng)關(guān)硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3 高低速CAN網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計

網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計部分主要實現(xiàn)的功能是各節(jié)點的數(shù)據(jù)收發(fā),特別是網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)高低速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。對實時性要求不高的車燈控制和車窗控制電路采用低速CAN 網(wǎng)絡(luò),波特率為125 kbps;對實時性要求較高的ABS系統(tǒng)和EPS系統(tǒng)等采用高速CAN網(wǎng)絡(luò),波特率為500 kbps。

CAN初始化程序如下:

為了降低網(wǎng)絡(luò)資源的占用率,提高網(wǎng)絡(luò)通信實時性性能,在高低速CAN網(wǎng)絡(luò)之間除了必要的通信外,各自的報文是相互獨立傳輸?shù)摹_@就需要使用CAN中的標識符通過驗收過濾器進行報文過濾,可以通過對過濾器寄存器的設(shè)置實現(xiàn)這一功能。CANO與CAN4寄存器的驗收寄存器與屏蔽寄存器的設(shè)置如下:

由于傳輸速率不同,高低速CAN網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸是不同的。當高速CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)向低速CAN傳輸時,生需要加入軟緩存暫時存儲;當?shù)退貱AN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)向高速CAN網(wǎng)路數(shù)傳輸時,可直接傳輸。通信流程如圖4所示。

結(jié)語

采用CAN總線技術(shù)的EPS控制系統(tǒng)不儀可以減少傳感器數(shù)量、降低成本、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,同時還可以提高EPS的性能。本方案是針對國家自然基金資助項目 “基于廣義集成的汽車底盤系統(tǒng)控制方法與關(guān)鍵技術(shù)研究”提出的改進方案,實驗證明采用CAN網(wǎng)絡(luò)的EPS控制系統(tǒng)實時性好、可靠性高,運行情況良好。

 

作者:佚名 合作媒體:不詳 編輯:顧北

 

 

 
 熱點技術(shù)
普通技術(shù) “5G”,真的來了!牛在哪里?
普通技術(shù) 5G,是偽命題嗎?
普通技術(shù) 云視頻會議關(guān)鍵技術(shù)淺析
普通技術(shù) 運營商語音能力開放集中管理方案分析
普通技術(shù) 5G網(wǎng)絡(luò)商用需要“無憂”心
普通技術(shù) 面向5G應(yīng)運而生的邊緣計算
普通技術(shù) 簡析5G時代四大關(guān)鍵趨勢
普通技術(shù) 國家網(wǎng)信辦就《數(shù)據(jù)安全管理辦法》公開征求意見
普通技術(shù) 《車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規(guī)定(
普通技術(shù) 中興通訊混合云解決方案,滿足5G多元業(yè)務(wù)需求
普通技術(shù) 大規(guī)模MIMO將帶來更多無線信道,但也使無線信道易受攻擊
普通技術(shù) 蜂窩車聯(lián)網(wǎng)的標準及關(guān)鍵技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究
普通技術(shù) 4G與5G融合組網(wǎng)及互操作技術(shù)研究
普通技術(shù) 5G中CU-DU架構(gòu)、設(shè)備實現(xiàn)及應(yīng)用探討
普通技術(shù) 無源光網(wǎng)絡(luò)承載5G前傳信號可行性的研究概述
普通技術(shù) 面向5G中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)承載解決方案
普通技術(shù) 數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)可靠性探討
普通技術(shù) 家庭互聯(lián)網(wǎng)終端價值研究
普通技術(shù) 鎏信科技CEO劉舟:從連接層構(gòu)建IoT云生態(tài),聚焦CMP是關(guān)鍵
普通技術(shù) SCEF引入需求分析及部署應(yīng)用
  版權(quán)與免責聲明: ① 凡本網(wǎng)注明“合作媒體:通信界”的所有作品,版權(quán)均屬于通信界,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:通信界”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。 ② 凡本網(wǎng)注明“合作媒體:XXX(非通信界)”的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。 ③ 如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請在一月內(nèi)進行。179
通信視界
華為余承東:Mate30總體銷量將會超過兩千萬部
趙隨意:媒體融合需積極求變
普通對話 苗圩:建設(shè)新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施 加快制造業(yè)數(shù)字
普通對話 華為余承東:Mate30總體銷量將會超過兩千萬部
普通對話 趙隨意:媒體融合需積極求變
普通對話 韋樂平:5G給光纖、光模塊、WDM光器件帶來新機
普通對話 安筱鵬:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——通向知識分工2.0之路
普通對話 庫克:蘋果不是壟斷者
普通對話 華為何剛:挑戰(zhàn)越大,成就越大
普通對話 華為董事長梁華:盡管遇到外部壓力,5G在商業(yè)
普通對話 網(wǎng)易董事局主席丁磊:中國正在引領(lǐng)全球消費趨
普通對話 李彥宏:無人乘用車時代即將到來 智能交通前景
普通對話 中國聯(lián)通研究院院長張云勇:雙輪驅(qū)動下,工業(yè)
普通對話 “段子手”楊元慶:人工智能金句頻出,他能否
普通對話 高通任命克里斯蒂安諾·阿蒙為公司總裁
普通對話 保利威視謝曉昉:深耕視頻技術(shù) 助力在線教育
普通對話 九州云副總裁李開:幫助客戶構(gòu)建自己的云平臺
通信前瞻
楊元慶:中國制造高質(zhì)量發(fā)展的未來是智能制造
對話亞信科技CTO歐陽曄博士:甘為橋梁,攜"電
普通對話 楊元慶:中國制造高質(zhì)量發(fā)展的未來是智能制造
普通對話 對話亞信科技CTO歐陽曄博士:甘為橋梁,攜"電
普通對話 對話倪光南:“中國芯”突圍要發(fā)揮綜合優(yōu)勢
普通對話 黃宇紅:5G給運營商帶來新價值
普通對話 雷軍:小米所有OLED屏幕手機均已支持息屏顯示
普通對話 馬云:我挑戰(zhàn)失敗心服口服,他們才是雙11背后
普通對話 2018年大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點示范項目名單出爐 2
普通對話 陳志剛:提速又降費,中國移動的兩面精彩
普通對話 專訪華為終端何剛:第三代nova已成為爭奪全球
普通對話 中國普天陶雄強:物聯(lián)網(wǎng)等新經(jīng)濟是最大機遇
普通對話 人人車李健:今年發(fā)力金融 拓展汽車后市場
普通對話 華為萬飚:三代出貴族,PC產(chǎn)品已走在正確道路
普通對話 共享退潮單車入冬 智享單車卻走向盈利
普通對話 Achronix發(fā)布新品單元塊 推動eFPGA升級
普通對話 金柚網(wǎng)COO邱燕:天吳系統(tǒng)2.0真正形成了社保管