基于CAN通信的卡車語音報(bào)警器的設(shè)計(jì)

汽車診斷技術(shù)是汽車安全技術(shù)中不可缺少的一部分，它能在汽車發(fā)生故障時(shí)及時(shí)地進(jìn)行語音報(bào)警，避免事故的發(fā)生。CAN即控制器局域網(wǎng)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。由于CAN總線技術(shù)的優(yōu)良特性，在汽車電氣系統(tǒng)以及其他一些實(shí)時(shí)控制單元中得到廣泛應(yīng)用。一種基于CAN總線的通信網(wǎng)絡(luò)具有速度高、抗噪性強(qiáng)及通用性好等優(yōu)點(diǎn)。

我們設(shè)計(jì)的基于CAN總線技術(shù)的卡車語音報(bào)警系統(tǒng)能給汽車乘員提供一個(gè)安全的駕乘環(huán)境。該語音報(bào)警系統(tǒng)采用了摩托羅拉公司的M68HC908GZ16微控制器，該微控制器尺寸小，資源齊全，具有很高的性價(jià)比。

CAN總線位定時(shí)

CAN總線采用同步串行通信方式，數(shù)據(jù)流中的字符與字符之間、字符內(nèi)部的位與位之間都同步，這就要求收/發(fā)雙方必須以同步時(shí)鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。要在相當(dāng)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流中保持位同步，接收端必須能識(shí)別每個(gè)二進(jìn)制位是從什么時(shí)刻開始的，這就是位定時(shí)。通常為保證接收器時(shí)鐘和發(fā)送器時(shí)鐘嚴(yán)格一致，采用接收器通過解調(diào)器從數(shù)據(jù)流中提取同步信號(hào)，或者接收器和發(fā)送器使用統(tǒng)一的時(shí)鐘的方法。但是即便這樣，仍然很難解決總線傳輸延時(shí)問題。針對(duì)以上問題， CAN總線的位定時(shí)改進(jìn)了位編碼/解碼。

CAN總線位定時(shí)由4部分組成：同步段（SYNC_SEG）、傳播段（PROP_SEG）、相位段1（PHASE_SEG1）和相位段2 （PHASE_SEG2）。同步段用于同步總線上的各節(jié)點(diǎn)，在此段等待一個(gè)跳邊沿；傳播段用于補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的物理延遲時(shí)間；相位段1及相位段2用做補(bǔ)償相位誤差。在采樣點(diǎn)讀總線電平。

M68HC908GZ16微控制器（見圖1）中內(nèi)置CAN控制器，提供了波特率控制寄存器；SJW（重同步跳轉(zhuǎn)寬度）決定了一次重同步期間一個(gè)位時(shí)間被延長(zhǎng)或縮短的時(shí)間量子；BRP為波特率預(yù)分頻系數(shù)；Spl（采樣模式位）決定對(duì)有效位采樣的次數(shù)。

圖1 MC68HC908GZ16的內(nèi)部結(jié)構(gòu)