汽车舒适系统的CAN总线性能分析与仿真

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随着现代汽车的快速发展,汽车电子设备不断增加,汽车综合控制系统更加复杂,传统的点对点控制已经远远不能满足要求,CAN总线的出现解决了这个问题。它广泛应用于汽车电子控制系统中,也是唯一一个成为国际标准的汽车局域网。 综述了当前车上网络技术的现状,其中应用最为广泛的是CAN和SAE J1850。CAN以其良好的运行特性,极高的可靠性和独特的设计,不但适合现代汽车各电子控制单元之间的通信,而且也逐渐扩展应用到其他领域,并被公认为最有发展前途的现场总线之一。CAN总线在汽车上的广泛应用将使汽车的动力性、操作稳定性、安全性、燃油经济性都上升到新的高度。按汽车局域网发展趋势,以CAN为代表的C类网将逐步普及并占据主导地位。 分析了CAN总线标准的网络拓扑结构、报文帧格式,并对标准帧和扩展帧进行了比较。比较表明报文扩展帧格式可以标示的数据类型比标准帧格式多得多,但在总线访问时间和总线吞吐量方面,标准帧格式明显由于扩展帧格式,建议在满足数据分类要求的条件下尽量采用标准帧格式。在CAN协议支持器件中,Philips公司主推新一代功能更为完善的CAN控制器SJA1000,SJA1000和总线收发器PCA82C251/250相结合将组成最为常见的应用系统。 分析了位速率的计算方法,位定时参数相互关系;提出了确定位定时参数的一般步骤。要优化CAN网络性能,还必须综合考虑振荡容差、传播延迟和同步的影响。 设计出并口CAN适配卡,通过编写动态链接库(DLL),向上层应用软件提供读/写函数接口。基于DELPHI 6高级编程语言,利用面向对象的编程技术,开发出“汽车舒适系统CAN性能分析”系统。 实验研究表明,汽车舒适系统采用的是容错式CAN总线,即总线内置容错功能。当两条总线中有一条出现严重错误时,网络可切换至单线方式工作。舒适系统的CAN_H和CAN_L之间不存在连接电阻,其连接电阻分别连接到CAN收发器的RTH和RTL脚上。CAN总线上的信号电平与ISO标准规定的信号电平是基本相符的。 舒适系统五个节点的ID首位都为1,因而舒适系统通信数据都为非实时数据;五个节点ID从小到大顺序为,中央控制单元、左前门控单元、右前门控单元、左后门控单元、右后门控单元,网络的优先顺序也是这样;每个网络节点发送信息的时间间隔为20ms左右,单线模式下为40ms左右,符合汽车的安全需要;自诊断数据ID为汽车舒适系统的CAN总线性能分析与仿真080h,为实时数据, 仿真分析表明大,网络负载越小具有最高优先权。系统的延迟时间越长,网络负载越小,性能越好;网络波特率越性能越好,它们之间符合关系式:X阮叫r.。Y,,。s;、d=K=480。
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