CAN總線在混和動力汽車電機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：CAN總線的主要功能與特點、CAN控制器以及CAN總線在混和動力汽車電機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用；CAN總線與電機控制芯片TMS320F241的接口設(shè)計、幀結(jié)構(gòu)以及通信中斷服務(wù)程序流程圖等。

關(guān)鍵詞：CAN總線 混和動力汽車 電動機 控制系統(tǒng)

CAN（Controller Area Network）總線即控制器局域網(wǎng)絡(luò)，是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，屬于現(xiàn)場總線的范疇。德國Bosch公司在二十世紀(jì)80年代初將其研究成功，最初主要用于汽車內(nèi)部檢測以及控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。CAN總線通信協(xié)議是在充分考慮工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的背景下制訂的，它采用了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO制訂的開放系統(tǒng)互連（ISO-OSI）模型中的三層，即物理層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層，是OSI的一種簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。CAN總線規(guī)范已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898，并得到Motorola、Intel、Philips等著名半導(dǎo)體器件生產(chǎn)廠家的支持，進而迅速推出了各種集成有CAN協(xié)議的產(chǎn)品。目前，CAN總線主要用于汽車自動化領(lǐng)域，如應(yīng)用于發(fā)動機的自動點火、注油、復(fù)雜的加速剎車控制、抗鎖定剎車系統(tǒng)和抗滑系統(tǒng)等。隨著人們對環(huán)境保護的日益重視，混和動力汽車（Hybrid Electrical Vehicle，HEV）及電動汽車（Electrical Vehicle,EV）的研究發(fā)展很快，由于這兩種汽車都使用電機驅(qū)動系統(tǒng)，因此電機控制系統(tǒng)與CAN總線的通信是一項重要課題。本文主要探討CAN總線在電機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1 CAN總線的功能與特點

（1）采用面向數(shù)據(jù)塊的通信方式，信號傳輸使用短幀結(jié)構(gòu)，每幀數(shù)據(jù)量為8個字節(jié)。若通信距離在40m內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達1Mbps。

（2）可實現(xiàn)多主工作方式，數(shù)據(jù)收發(fā)方式靈活?？蓪崿F(xiàn)點對點、一點對多點、全局廣播等幾種傳輸方式。

（3）CAN總線采用非破壞性的基于優(yōu)先權(quán)競爭的總線仲裁方式。

（4）CAN具有CRC校驗及其它檢驗措施，并具有錯誤識別及自動重發(fā)功能。

（5）通訊介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖。

（6）接口簡單、編程方便，容易構(gòu)成用戶系統(tǒng)。

總之，CAN總線具有實時性強、可靠性高、抗干擾能力強、結(jié)構(gòu)簡單、操作性好、價格低廉等優(yōu)點，是公認(rèn)的最有前途的現(xiàn)場總線之一。