電動(dòng)汽車的CAN總線特點(diǎn)

　　電動(dòng)汽車是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)、新材料技術(shù)等一體化的高科技產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有多種相互作用卻又相對(duì)獨(dú)立的部件，且車載環(huán)境較惡劣，有很強(qiáng)的干擾，用模擬量的控制可靠性不高。先進(jìn)高效的控制體系結(jié)構(gòu)，可以使電動(dòng)汽車各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換滿足簡(jiǎn)單迅速、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好、系統(tǒng)錯(cuò)誤檢測(cè)和隔離能力強(qiáng)等要求。本文采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和CAN總線技術(shù)，集智能控制、信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理和通信于一體，控制實(shí)時(shí)性好，可實(shí)現(xiàn)整車控制智能化和多傳感器信息的有效融合。

　　CAN總線具有以下幾個(gè)重要特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有兩根線與外部相連，且內(nèi)部含有錯(cuò)誤探測(cè)和管理模塊。

通信方式靈活?？梢远喾N方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)的向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從。

可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播方式發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)信息可分成不同的優(yōu)先級(jí)，可以滿足不同的實(shí)時(shí)要求。

CAN通訊格式采用短幀格式，每幀字節(jié)數(shù)最多為8個(gè)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)和測(cè)試數(shù)據(jù)的一般要求。同時(shí)，8個(gè)字節(jié)也不會(huì)占用總線時(shí)間過長(zhǎng)，從而保證了通訊的實(shí)時(shí)性。

　　采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可以不受影響繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，這大大地節(jié)省了總線仲裁沖突時(shí)間，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

直接通訊距離最大可達(dá)1k0m(速率在5kb／S以下)，最高通訊速率可達(dá)1Mb／s(此時(shí)距離最長(zhǎng)為40m)。節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個(gè)，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。

　　CAN總線通訊接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等項(xiàng)工作。CAN總線采用CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電動(dòng)汽車數(shù)字控制系統(tǒng)主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)，動(dòng)力裝置的冷卻系統(tǒng)，汽車電器、儀表顯示、供電系統(tǒng)，信息通信系統(tǒng)等組成。電動(dòng)汽車采用雙CAN總線結(jié)構(gòu)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)和信息通信系統(tǒng)均采用高速CAN總線通信；動(dòng)力裝置的冷卻系統(tǒng)，汽車電器、儀表顯示、供電系統(tǒng)采用低速CAN總線系統(tǒng)；高、低速CAN總線系統(tǒng)之間采用網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交換，CAN總線符合CAN.20B標(biāo)準(zhǔn)和15011898國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。通信介質(zhì)采用普通屏蔽雙絞線。

　　選擇合適的MCU是CAN總線數(shù)字儀表控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。它必須能適應(yīng)各類復(fù)雜監(jiān)控系統(tǒng)的要求，如實(shí)時(shí)性、低功耗、快速數(shù)據(jù)處理、集成數(shù)模外設(shè)功能、集成CAN總線接口，還應(yīng)該集成充足的Flash或RAM供程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以簡(jiǎn)化電路，提高系統(tǒng)的可靠性。此外，它還要具有低成本和惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性。在綜合比較了當(dāng)前業(yè)界流行的幾款MCU，如DSP2000系列、ATM89系列和C8051F系列之后，最終選擇了Cygnal的C805lF這一系列高性能8位單片機(jī)。