资源说明:can总线以其高性能、高可靠性及其独特的设计越来越受到人们的重视,并被公认为是汽车控制网络中最有前途的总线之一。本文给出了一个具有高低速can网络的城市客车信息集成控制网络的设计方案,介绍了lpc2101微控制器在该can网络中作为高低速网关的软硬件设计。
【CAN总线技术】
CAN(Controller Area Network)总线是一种多主站的串行通信协议,最初由德国Bosch公司开发,主要用于汽车电子设备之间的通信。CAN总线以其高效能、高可靠性以及独特的设计而备受青睐,在汽车控制网络中扮演着至关重要的角色。其无破坏性仲裁机制允许总线在最高优先级节点访问报文时,不会产生任何延迟,极大地提高了通信效率和系统的响应速度。
【城市客车信息集成控制系统】
城市客车信息集成控制系统是汽车电子技术发展的重要成果,它整合了动力传动、安全与底盘以及车身等多个方面的电子控制系统,旨在提升客车的安全性、舒适性,并降低驾驶员的操作复杂度。该系统通常分为动力总成控制子系统和车身控制子系统。动力总成控制子系统包括发动机控制、变速器控制等,要求高实时性;车身控制子系统则涵盖车门、灯光、空调等,实时性要求相对较低。
【双总线结构设计】
为了解决不同子系统对实时性需求的差异,系统采用了双总线结构,动力总成控制子系统连接高速CAN总线,传输速率高达500kb/s,满足高频率信息交互的需求;车身控制子系统则连接低速CAN总线,传输速率100kb/s,以适应其较低的实时性要求。两者之间通过网关进行信息交换。
【网关与总线接口】
网关是系统的关键部件,负责信息的分析、处理和指令发出,确保各控制单元协同工作。在本设计中,选取了Philips公司的LPC2101微控制器作为网关,该控制器内含两个CAN控制器,支持CAN2.0B协议,具有高速Flash存储器和高性能的32位ARM7TDMI-S CPU。同时,LPC2101的128位宽度存储器接口和独特的加速结构使其在处理中断服务程序和DSP算法时表现优异。
为了实现与CAN总线的物理连接,使用了Philips公司的TJA1050作为CAN收发器,提供差动发送和接收功能,增强了总线的抗干扰能力。LPC2101通过光电耦合电路和TJA1050与两路CAN总线相连,确保数据传输的稳定性和安全性。
基于CAN总线的城市客车信息集成控制系统利用先进的网络技术,实现了汽车内部各个电子控制单元的有效通信,提高了系统整体性能,降低了维护成本。通过精心设计的双总线结构和高效能的LPC2101微控制器,该系统能够灵活处理不同子系统间的通信需求,为城市客车的安全运营提供了有力的技术支撑。
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