基于CAN总线的混合动力汽车通信网络设计(2)
2.1 CAN综述 9
2.1.1CAN的产生与发展 9
2.1.2 CAN总线引言 9
2.2 CAN 规范 V2.0B 12
2.2.1ISO/OSI网络分层结构 12
2.2.2报文传输 13
2.2.3错误处理 17
2.2.4故障界定 19
2.2.5震荡器容差 19
3 SAEJ1939协议 20
3.1 SAEJ1939协议综述 20
3.2网络分层结构 20
3.2.1物理层 21
3.2.2数据链路层 21
3.2.3网络层 22
3.2.4应用层 22
3.3 J1939中CAN通信协议的实现 25
3.3.1概述 25
4 基于CAN总线的混合动力汽车通信网络设计 28
4.1混合动力车通讯系统设计 28
4.1.1通讯协议的参数定义 28
4.1.2协议信息数据定义 30
4.2 CANoe软件仿真 32
4.2.1 CANoe 简介 33
4.2.2混合动力客车通讯系统仿真 37
5 总结 43
致谢 44
参考文献 45
附录 48
1. 绪论
1.1引言
汽车已经走过了100多年的发展历程，随着科学技术的飞速发展和广泛应用，汽车装备特别是汽车电子电器也日趋完善，汽车的动力性、操作稳定性、安全性、燃油经济性、对环境的友好性都有了大幅提高。在过去的40年，汽车上的电子设备数量和复杂程度都得到了前所未有的增加，汽车开始装有越来越多的电气控制设备、电子部件、专用传感器和功能各异的执行装置。就成本而言，1977年，一辆汽车的电子系统的平均成本约为100美元，而到了2001年，却上升为1800美元，今天，在一些豪华车型中，电子系统所占整车制造成本已超过23%。更有芯片制造商预测，汽车电子设备成本将在2010年增加到35%。可见，电子系统在车辆上的“份量”是越来越重了。
电子设备的大量使用，必然使车内的电气布线越来越长、越来越复杂，导致整车成本提高，能量损耗增加，系统的运行可靠性降低、故障文修难度增大。按照传统点到点间的布线方式，汽车线束重量约占汽车总重量的4%左右，节点普遍多达900个以上。据统计，一辆高档汽车的电缆使用量己达2Km，电气节点高达1500个，重量在30Kg左右。而在1955年，一辆车总的电缆长度也不过45m。汽车每行驶100公里，平均50公斤的线束,额外能耗为100瓦，相当于燃烧0.2公升的汽油11升况且，汽车线束一般都装在纵梁下等看不到的地方，出现故障时，不仅检测麻烦，而且文修也相当困难，多数情况只能把线束全部换棹。
车辆对信息的处理能力在逐步提高。由于控制单元的大量引入，要求大批的数据信息能够在不同的子系统享，汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换，以提高信号的利用率。传统电器系统点对点的连线，已远不能满足这些要求了。
面对上述问题，人们在计算机网络技术和现场总线技术的基础上，丌发各种适用于汽车环境的网络技术和设备，组建汽车内部的通讯网络，己成为现代汽车发展的趋势之一。一些汽车专家认为，就像在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，近10年来数据总线技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。
众多国际知名汽车公司早在80年代就积极致力于汽车网络技术的研究及应用。迄今为止，已有多种网络标准，如Bosch的CAN,SAE的:H850、大众的ABUS、IBM的AutoCAN、ISO的VAN、MAZDA的PALMNET等。
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