can匯流排在新能源汽車應用現狀及前景

⑴ 中國新能源汽車發展現狀及應用前景

現在新能源是當前比較火熱的專業，就業方向也是比較寬的，很多汽修學校都有這個專業，如果基礎比較扎實的話可以去做新能源教師，也可以去比較高端的汽修店和連鎖店，當然有經濟基礎還可以自主創業

⑵ 誰了解汽車CAN匯流排方面的知識求助,作用及性能

摘要：控制器區域網（CAN）是一種有效支持分布式控制或實時控制的現場匯流排，具有高性能和高可靠性的特點；隨著現代汽車技術的發展，CAN技術在汽車電子領域應用日益廣泛。文章介紹了符合CAN2.0B協議汽車CAN系統設計方案，著重討論了以微處理器P89C668為核心的CAN匯流排智能節點的軟硬體實現，推薦一款MOTOROLA的多路開關檢測晶元MC33993，並且涉及到 ，SPI以及在系統編程等技術。
關鍵詞：現場匯流排，CAN，汽車電子，MC33993， ，SPI

1 汽車電子與CAN匯流排
隨著汽車電子技術的不斷發展，汽車上各種電子控制單元的數目不斷增加，連接導線顯著增加，因而提高控制單元間通訊可靠性和降低導線成本已成為迫切需要解決的問題。為此以研發和生產汽車電子產品著稱的德國BOSCH公司開發了CAN匯流排協議，並使其成為國際標准（ISO11898）。1989年，Intel公司率先開發出CAN匯流排協議控制器晶元，到目前為止，世界上已經擁有20多家CAN匯流排控制器晶元生產商，110多種CAN匯流排協議控制器晶元和集成CAN匯流排協議控制器的微處理器晶元。在北美和西歐，CAN匯流排協議已經成為汽車計算機控制系統和嵌入式工業控制區域網的標准匯流排，並且擁有以CAN為底層協議專為大型貨車和重工機械車輛設計的J1939協議。我國的汽車CAN匯流排技術起步較晚，但隨著現代汽車電子的不斷進步發展，其研究和應用正如火如荼的進行中。CAN匯流排是一種串列多主站控制器區域網匯流排，是一種有效支持分布式控制或實時控制的串性通訊網路。CAN匯流排的通信介質可以是雙絞線，同軸電纜或光導纖維，通信速率可達1Mbps/40m，通信距離可達10km/40Kbps。由於其通信速率高，可靠性好以及價格低廉等特點，使其特別適合中小規模的工業過程監控設備的互連和交通運載工具電氣系統中。CAN匯流排有如下基本特點：
◎ 廢除傳統的站地址編碼，代之以對通信數據塊進行編碼，可以多主方式工作；
◎ 採用非破壞性仲裁技術，當兩個節點同時向網路上傳送數據時，優先順序低的節點主動停止數據發送，而優先順序高的節點可不受影響繼續傳輸數據，有效避免了匯流排沖突；
◎ 採用短幀結構，每一幀的有效位元組數為8個，數據傳輸時間短，受干擾的概率低，重新發送的時間短；
◎ 每幀數據都有CRC校驗及其他檢錯措施，保證了數據傳輸的高可靠性，適於在高幹擾環境下使用；
◎ 節點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉匯流排的功能，切斷它與匯流排的聯系，以使匯流排上其他操作不受影響；
◎ 可以點對點，一對多及廣播集中方式傳送和接受數據。

圖1 汽車CAN匯流排系統架構

現代汽車典型的控制單元有電控燃油噴射系統，電控傳動系統，防抱死制動系統（ABS），防滑控制系統（ASR），廢氣再循環系統，巡航系統和空調系統，車身電子控制系統（包括照明指示和車窗，刮雨器等）。完善的汽車CAN匯流排網路系統架構如圖1所示。

2 CAN節點硬體構架
核心晶元：
選用PHILIPS公司的高性能8位微處理器P89C668。其突出特點如下：
◎ 80C51 中央處理單元；
◎ 內置可ISP（在系統編程）和IAP（在應用編程）的Flash 存儲器，Boot ROM 可通過串口訪問從而升級下載用戶程序；
◎ 每個機器周期6 個時鍾周期操作標准，每個機器周期12 個時鍾周期操作可選，周期12 個時鍾周期下速度高達33MHz；
◎ 8K位元組RAM和64K位元組FLASH；
◎ 4 個中斷優先順序，8 個中斷源；
◎ 自帶 串列介面序列；
◎ 5路可編程的計數器陣列PCA（PWM輸出，捕捉/比較，高速輸出三種工作方式）。
無論從處理能力，存儲容量，還是外圍資源以及網路可擴展性方面來評價，P89C668都是一款出色的微處理器，適用工控電子等各個領域。尤其是其8K位元組RAM的"海量"內存，更是許多高速存儲應用場合的首選。
CAN介面電路：
採用技術成熟應用廣泛的SJA1000(CAN控制器)，6N137(光電隔離)，P82C250（CAN收發器）組成介面電路。需要指出的是，CAN匯流排(CANH,CANL)兩端務必跨接120歐的終端電阻。SJA1000中斷引腳接CPU的外中斷0引腳。

在應用/系統編程電路：
IAP/ISP技術在許多款高性能單片機得到應用，其突出特點是方便快捷的實現程序的下載和更新。P89C668的FLASH空間0XFC00～0XFFFF燒寫入1K位元組的Boot Rom程序，上電後可以通過軟體和硬體置位方法進入Boot Rom程序，通過PHILIPS提供的編程軟體由串列口通訊就可以實現程序的在線升級（ISP）。當然用戶還可以根據需要依據協議，自己編寫Boot Rom程序（IAP）。通過撥碼開關硬體置位（ALE, , ,P2.6,P2.7），上電後強制進入Boot Rom程序，燒寫程序完畢後撥回原來狀態重新上電後就進入用戶程序。串列口電平轉換晶元用MAX202替代MAX232，其匹配電容只需103瓷片電容。串列數據通訊波特率可達38400bps。
晶振和復位電路：
外接一塊工業級的12M振盪晶元作為時鍾信號。復位電路採用X25045晶元進行智能控制。X25045晶元將看門狗定時器，電源監控電路和E2PROM功能合三為一。看門狗定時器功能在系統出錯期間，經過一個可設置的時間間隔就置位RESET信號。電源監控電路能檢測到欠電壓狀況，在VCC下降到限閥值以下，系統被復位。並且RESET信號在VCC恢復且穩定之前一直有效。存儲器功能的X25405是CMOS的4096字的E2PROM.並且支持SPI協議的三線（SO,SI,SCLK）存取。本節點用到X25405的前兩個功能構成可靠的復位電路。
開關/數字量，模擬量檢測電路：
汽車節點的開關器件（信號燈，雨刮，面板，車窗玻璃，電動後視鏡等等的開關）特別復雜和繁多，而電流檢測，水溫油位感測器信號都是非線性的模擬信號，所以可靠實時地對這些開關/模擬量進行檢測成為汽車電子硬體必須解決的問題。傳統的分立元件保持電路存在可靠性差，尤其是開關觸點氧化嚴重，浪費大量的微處理器I/O口等問題，推薦採用MOTOROLA公司的多路開關檢測晶元MC33993。其突出優點如下：
◎ 3.3/5.0V的SPI序列讀寫（SO,SI,SCLK）；
◎ 8路可編程開關輸入檢測（接地或接電源），14路接地開關輸入檢測，每路開關狀態改變均能夠產生中斷；
◎ 開關輸入電壓從-14V～Vpwr（工作電源），Vpwr最大可達40V；
◎ 開關狀態改變時的可選擇喚醒；
◎ 可選擇的濕性電流（16mA或2mA）；
◎ 22對1的模擬量輸出；
◎ Vpwr的低功耗電流(standby current)小於100uA,VDD的低功耗電流(standby current)小於10uA。
可見只需要四個CPU口線（SPI序列線和片選），就能夠完成22路開關量（其中有8路可編程為對接電源開關）的檢測，還可以進行串列和並行的多片MC33993級連。所謂的濕性電流（wetting current），指的是MC33993內部提供的輸入口的上拉和下拉恆流源，可以編程選擇為16mA或2mA，這對於保證開關的可靠閉合，去除金屬觸點的氧化物有著良好的作用。輸入口的恆流源，可以直接驅動MOSFET以及LED。每一個輸入口都可以編程為模擬量輸出狀態，從而在AMUX引腳輸出所選輸入口的電壓。利用MC33993恆流源和模擬量輸出可以組成線性的感測器檢測電路。ADC晶元選用AD公司生產的並行數據采樣集成晶元AD1674。它從引腳到功能都與AD574/674完全兼容，但內部增加了采樣/保持電路，采樣頻率為100kHZ，並且有全控模式和單一工作模式。其采樣精度可達0.05%，符合高速數據採集的要求。
功率器件驅動電路：
汽車車身控制系統需要驅動大功率的用電器件，比如照明信號燈，前後雨刮器電機，電動車窗，電動後視鏡等等。功率驅動器件考慮採用MOTOROLA公司的汽車專用功率器件。MC33286為汽車電氣專用智能的雙路控制驅動晶元，與傳統的機械繼電器相比，自身提供過流和過熱保護，響應時間更短，穩定性更高。MC33286設有兩路驅動通道，每路最大工作電流可達15A，通過兩路輸入埠將CPU引腳電平信號引入，經過內部的邏輯處理模塊轉換成輸出通道的電平變化。特別適合信號燈以及阻性負載的驅動。MC33887是帶反饋的H橋型驅動晶元，專用來驅動需要正反轉的電機負載。MC33486與MC33887類似，但內部只有半橋須外加CMOS管以構成全橋驅動電路，穩定輸出可達10 A，尤其適用於電動車窗電機之類的大功率並伴有沖擊電流的正反相控制要求。
3 軟體結構
系統的程序結構分為四個部分：CAN通訊程序（包括應用層協議的SJA1000通訊），外圍介面程序（所有檢測晶元和驅動晶元的驅動），中斷服務程序（處理開關信號以及故障報警等消息），主程序（完成系統初始化和任務調度，喂狗等）。限於篇幅，以下著重介紹 CAN應用層協議。
本系統CAN通訊選用CAN2.0B協議的PeliCAN模式，通信位速率為500Kbps，採用雙驗收濾波器機制。為使用及修改方便，通訊協議中標識碼設計兼容點對點、一對多及廣播通訊模式。開關量消息通訊時各節點間採用主從結構，子節點的報文只有主節點接收（點對點模式），主節點的報文所有子節點均接收（廣播模式）。模擬量消息通訊時各節點間採用點對點模式。
標識符定義：(如圖3所示)
◎ 類名：00000100--應答類消息（自檢應答、故障診斷）；00001000--命令類消息；00010000--調試類消息；00100000--下載類消息；01000000--工作類消息。
◎ 保留A：驗收濾波器配置預留。
應答類消息中：ID19：1--自檢應答消息 0--故障診斷出錯消息
ID20：驗收濾波器配置預留
工作類消息中：ID19：1--開關量消息 0--模擬量消息
ID20：驗收濾波器配置預留
◎ 目的地址：接收報文節點的地址。
◎ 源地址：發送報文節點的地址，用於系統自檢。

圖3 標識符定義

4 結束語
CAN匯流排以其高性能，高可靠性及獨特的設計，受到工業控制領域和汽車電子領域的廣泛重視，已被公認為最有前途的現場匯流排之一。我們深信不久的將來，國產的CAN匯流排汽車必將誕生。

⑶ CAN匯流排在智能網聯汽車應用中存在哪些挑戰

在引入信息娛樂系統和基於視頻的ADAS高級駕駛輔助系統時，這些應用的數據傳輸帶寬要求明顯高於傳統的控制系統。
CAN匯流排通信缺乏加密和訪問控制機制，缺少認證和消息驗證機制，無法識別和警告異常消息。

⑷ CAN匯流排都是在哪些行業有應用

轉帖：
CAN 是Controller Area Network 的縮寫（以下稱為CAN），是ISO國際標准化的串列通信協議。在當前的汽車產業中，出於對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統被開發了出來。由於這些系統之間通信所用的數據類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條匯流排構成的情況很多，線束的數量也隨之增加。為適應「減少線束的數量」、「通過多個LAN，進行大量數據的高速通信」的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發出面向汽車的CAN 通信協議。此後，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了標准化，現在在歐洲已是汽車網路的標准協議。
現在，CAN 的高性能和可靠性已被認同，並被廣泛地應用於工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面。現場匯流排是當今自動化領域技術發展的熱點之一,被譽為自動化領域的計算機區域網。它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。
CAN屬於現場匯流排的范疇,它是一種有效支持分布式控制或實時控制的串列通信網路。較之目前許多RS-485基於R線構建的分布式控制系統而言, 基於CAN匯流排的分布式控制系統在以下方面具有明顯的優越性：

首先,CAN控制器工作於多主方式,網路中的各節點都可根據匯流排訪問優先權(取決於報文標識符)採用無損結構的逐位仲裁的方式競爭向匯流排發送數據,且CAN協議廢除了站地址編碼,而代之以對通信數據進行編碼,這可使不同的節點同時接收到相同的數據,這些特點使得CAN匯流排構成的網路各節點之間的數據通信實時性強,並且容易構成冗餘結構,提高系統的可靠性和系統的靈活性。而利用RS-485隻能構成主從式結構系統,通信方式也只能以主站輪詢的方式進行,系統的實時性、可靠性較差;

其次,CAN匯流排通過CAN收發器介面晶元82C250的兩個輸出端CANH和CANL與物理匯流排相連,而CANH端的狀態只能是高電平或懸浮狀態,CANL端只能是低電平或懸浮狀態。這就保證不會出現象在RS-485網路中,當系統有錯誤,出現多節點同時向匯流排發送數據時,導致匯流排呈現短路,從而損壞某些節點的現象。而且CAN節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能,以使匯流排上其他節點的操作不受影響,從而保證不會出現象在網路中,因個別節點出現問題,使得匯流排處於「死鎖」狀態。而且,CAN具有的完善的通信協議可由CAN控制器晶元及其介面晶元來實現,從而大大降低系統開發難度,縮短了開發周期,這些是只僅僅有電氣協議的RS-485所無法比擬的。

另外,與其它現場匯流排比較而言,CAN匯流排是具有通信速率高、容易實現、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標準的現場匯流排。這些也是目前 CAN匯流排應用於眾多領域,具有強勁的市場競爭力的重要原因。

CAN 即控制器區域網絡,屬於工業現場匯流排的范疇。與一般的通信匯流排相比,CAN匯流排的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由於其良好的性能及獨特的設計,CAN匯流排越來越受到人們的重視。它在汽車領域上的應用是最廣泛的,世界上一些著名的汽車製造廠商,如BENZ(賓士)、BMW(寶馬)、PORSCHE(保時捷)、ROLLS-ROYCE(勞斯萊斯)和JAGUAR(美洲豹)等都採用了CAN匯流排來實現汽車內部控制系統與各檢測和執行機構間的數據通信。同時,由於CAN匯流排本身的特點,其應用范圍目前已不再局限於汽車行業,而向自動控制、航空航天、航海、過程工業、機械工業、紡織機械、農用機械、機器人、數控機床、醫療器械及感測器等領域發展。CAN已經形成國際標准,並已被公認為幾種最有前途的現場匯流排之一。其典型的應用協議有： SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。

⑸ 什麼是新能源汽車can匯流排通信

新能源汽車呢就是指的當下的一些帶電動機的純電動或混動騎車，CAN匯流排通訊呢就是指汽車裡面好多模塊 比如收音機啊 剎車啊 DVD啊 胎壓監測啊 大燈啊 那些東西之間是需要通信的 你在中控上操作 中控就需要發命令下去讓設備去執行 這就是通信啊。然後下面的設備也要把當前狀態匯報上來給中控 這也是通信啊 他們之間的通信是通過CAN匯流排協議的 所以就叫做CAN匯流排通信。

⑹ CAN匯流排的研究現狀，能具體點的

CAN是控制器區域網絡(Controller Area Network, CAN)的簡稱，是由以研發和生產汽車電子產品著稱的德國BOSCH公司開發的，並最終成為國際標准（ISO 11898），是國際上應用最廣泛的現場匯流排之一。
在北美和西歐，CAN匯流排協議已經成為汽車計算機控制系統和嵌入式工業控制區域網的標准匯流排，並且擁有以CAN為底層協議專為大型貨車和重工機械車輛設計的J1939協議。

CAN匯流排特點：
(1) 數據通信沒有主從之分，任意一個節點可以向任何其他（一個或多個）節點發起數據通信，靠各個節點信息優先順序先後順序來決定通信次序，高優先順序節點信息在134μs通信;
(2) 多個節點同時發起通信時，優先順序低的避讓優先順序高的，不會對通信線路造成擁塞;
(3) 通信距離最遠可達10KM(速率低於5Kbps)速率可達到1Mbps(通信距離小於40M）；
（4) CAN匯流排傳輸介質可以是雙絞線，同軸電纜。CAN匯流排適用於大數據量短距離通信或者長距離小數據量，實時性要求比較高，多主多從或者各個節點平等的現場中使用。

⑺ can匯流排的發展前景

CAN匯流排的發展前途非常的好。
目前工業上主要是普及了485的通信系統，很難轉換。
CAN匯流排在復雜的系統的編程和應用上，安全性，速度，實時性，可靠性，易用性，都有明顯優勢。只是需要一個接受的過程。
至少目前從各大主流的控制晶元上看，不管是NXP，TI，意法，ATmel，都集成了一個或多個CAN匯流排控制器。
所以發展前途很好的。