1 引言
　　
　　can(controller area network)是德國bosch公司最先提出的，是目前汽車控制器局域網(wǎng)中最流行、最常用的總線。它的主要特點是：can總線為多主站總線，各節(jié)點均可在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點發(fā)送信息，不分主從，通信靈活；can總線采用獨特的非破壞性總線仲裁技術(shù)，優(yōu)先級高的節(jié)點先傳送數(shù)據(jù)，能滿足實時性要求；can總線具有點對點、一點對多點及全局廣播傳送數(shù)據(jù)的功能；can總線上每幀有效字節(jié)數(shù)最多為8個，并有crc及其他校驗措施，數(shù)據(jù)出錯率極低，某個節(jié)點出現(xiàn)嚴重錯誤，可自動脫離總線，總線上的其他操作不受影響；can總線只有2條導(dǎo)線，系統(tǒng)擴充時可直接將新節(jié)點掛在總線上，因此走線少，系統(tǒng)容易擴充，改型靈活；can總線傳輸速度快，在傳輸距離小于40 m時，最大傳輸速率可達1 mb/s。can總線的應(yīng)用不僅能簡化線束，實現(xiàn)傳感器共享，降低系統(tǒng)成本，而且能大大降低車輛的故障率。can總線在汽車上的應(yīng)用是現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢。

　　2 can總線在汽車中的應(yīng)用
　　
　　目前，汽車中的網(wǎng)絡(luò)連接主要采用2條can總線，一條是驅(qū)動系統(tǒng)的高速can總線，速率達500 kb/s，另一條是車身系統(tǒng)的低速can總線，速率是100 kb/s。驅(qū)動系統(tǒng)的can主要連接對象是發(fā)動機控制器(ecu)、asr及abs控制器、安全氣囊控制器、組合儀表等，其基本特征相同，都是控制與汽車行駛直接相關(guān)的系統(tǒng)。車身系統(tǒng)的can主要連接對象是4門以上的中控門鎖、電動車窗、后視鏡和車廂內(nèi)照明燈等。有些先進的轎車除了上述2條can總線外，還會有第3條can總線，它的主要連接對象是衛(wèi)星導(dǎo)航及智能通信系統(tǒng)。

　　在國外尤其是在歐洲，can已成為現(xiàn)代汽車中必不可少的裝置，can總線技術(shù)正日趨成熟，應(yīng)用也越來越廣，奔馳、寶馬、大眾、沃爾沃、雷諾等汽車都采用can作為控制器聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。國內(nèi)對can總線的研究剛剛起步，到目前為止還沒有較成功的應(yīng)用。但我國對車輛局域網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)的研究與開發(fā)非常重視，最近國家有關(guān)部門對can總線在豪華大客車上的應(yīng)用做出明確規(guī)定。相信這一政策的出臺必將大大促進相關(guān)企業(yè)和科研單位對汽車can總線的研究與開發(fā)應(yīng)用。本文討論客車車身can總線系統(tǒng)中的車燈節(jié)點設(shè)計，它屬于低速can總線上的節(jié)點設(shè)計。

　　3 單片機及其can總線模塊
　　
　　nec是僅次于freescale的世界第二大車用單片機制造商，由于其在中國推廣的比較晚，國內(nèi)企業(yè)使用得并不多。can總線模塊是μpd780822型單片機的一個外設(shè)，是一個完整的can控制器�？蓾M足車身can總線網(wǎng)絡(luò)的要求。除了具有can的基本功能外，還包括一些特有功能，如時間同步功能、可編程的can總線喚醒和cpu喚醒功能、可編程的總線關(guān)閉時發(fā)送底層復(fù)位功能等。對can總線的訪問分為控制/狀態(tài)寄存器的訪問和發(fā)送/接收緩沖器的訪問。

　　can控制器發(fā)送的信息幀分為二種：發(fā)送數(shù)據(jù)幀和發(fā)送遠程幀。有二個發(fā)送緩沖器，其中一個為16字節(jié)，一個為8字節(jié)。16字節(jié)的緩沖器可以存儲標準幀和擴展幀二種格式的數(shù)據(jù)幀，8字節(jié)的緩沖器可以用來存儲要發(fā)送的數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)幀時，在數(shù)據(jù)寫到發(fā)送緩沖器后，如果相應(yīng)的發(fā)送請求位使能，則數(shù)據(jù)被發(fā)送到can總線上，數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)可以用軟件設(shè)置成1～8個字節(jié)。數(shù)據(jù)幀的格式如圖1所示。

　　can控制器接收信息時首先要將接收信息的標識符與相應(yīng)緩沖器的標識符進行比較，只有標識符相同的信息才能被接收。μpd780822型單片機的can模塊有2個獨立的發(fā)送緩沖器，2個緩沖器共用1個16字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)來存儲最多8字節(jié)數(shù)據(jù)的can幀。發(fā)送區(qū)和接收區(qū)的結(jié)構(gòu)相似，當(dāng)標志位和控制位沒有設(shè)置為can專用時，cpu可以把其作為普通的數(shù)據(jù)存儲區(qū)使用。

　　控制器接收緩沖器有16個，接收信息幀時用的緩沖器區(qū)由信息數(shù)量寄存器(mcnt)決定。從總線上接收的信息被直接存儲在發(fā)送緩沖區(qū)中。工作中沒有使用的接收緩沖區(qū)可以被cpu作為普通的ram使用。每個接收緩沖器都有其可編程的中斷使能位。

　　4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和節(jié)點
　　
　　客車車身can系統(tǒng)包括主控節(jié)點、燈光節(jié)點、空調(diào)節(jié)點、車門節(jié)點和儀表節(jié)點等，如圖2所示。其中，前車燈節(jié)點控制包括前左、右示廓燈，前左、右位燈，前左、右遇險報警燈，前左、右駐車燈，左、右前照燈遠光，左、右前照燈近光，前左、右霧燈和前左、右轉(zhuǎn)向燈等16個控制單位。后車燈節(jié)點控制包括后左、右示廓燈，后左、右轉(zhuǎn)向燈，后左、右制動燈，后左、右位燈，后左、右霧燈和后左、右倒車燈等12個控制單位。主控節(jié)點主要接收來自駕駛員的一些開關(guān)輸入信號。儀表節(jié)點主要通過接收總線上的數(shù)據(jù)來控制方向、水溫、機油壓力、制動、車門、車燈、abs/ars和除霜等指示燈和控制儀表，以顯示車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、燃油、機油、電壓、步進電機等數(shù)值。空調(diào)節(jié)點控制空調(diào)的開關(guān)和車內(nèi)溫度的設(shè)定等。車門和后視鏡節(jié)點控制車門電磁閥開關(guān)、后視鏡調(diào)整開關(guān)和后視鏡加熱開關(guān)。安全節(jié)點監(jiān)控abs和ecas的電源。

　　5 硬件電路設(shè)計
　　
　　燈光節(jié)