CAN总线通信系统软件设计与电动汽车应用

"CAN总线通讯系统的软件设计与开发在电动汽车领域的应用" CAN（Controller Area Network）总线是一种高效、可靠的通信系统，广泛应用于汽车电子领域，尤其是电动汽车中，以实现各个电子控制单元（ECU）之间的信息交换。由于电动汽车对能源效率和环保的要求，CAN总线成为连接多个控制器的理想选择，因为它可以显著减少线束的数量和长度，提高系统的可靠性和成本效益。 在硕士论文"CAN总线通讯系统的软硬件设计和开发"中，作者袁军探讨了CAN总线在工业控制系统特别是汽车系统中的应用。论文关注于CAN总线节点的软硬件设计、应用层协议的制定以及相关软件设计。作者针对电动汽车，深入研究了CAN通信协议、硬件构成、应用层协议的制定、软件设计，以及基于CAN总线的数据检测和ECU标定。 在CAN总线的软件设计部分，论文提到了两个关键的FIFO（先进先出队列）——Upload FIFO和Download FIFO。Upload FIFO用于接收CAN数据，当数据量超出缓冲区容量时，会丢弃最早的数据以避免溢出，并记录故障类型。相比之下，Download FIFO处理UART（通用异步接收发送器）数据，当UART数据过多时，系统会根据实际需求决定丢弃最早数据或通知发送端延后发送。 C8051 F020单片机系统软件设计部分，该系统增加了模拟电压采样、液晶显示和CAN总线接口的电气隔离等功能。与89C52系统不同，CAN数据在单片机内部直接处理和显示，而非通过RS232串行口。同时，输入信号通过模拟电压采样后，直接在单片机上处理并发送到CAN总线，减少了对PC机的依赖。 在实验部分，论文描述了一个基于C8051F020的CAN通讯试验系统，实现了三个节点（PTCM、BPCM和DMCM）的通信仿真，这些节点模拟了纯电动车上的动力总成控制、电池管理和电机控制模块。每个节点的软件流程大致相同，但数据解释略有差异。软件主要包含CAN总线收发控制、模拟电压采集、液晶显示控制、CAN数据帧解析和主程序流程控制等模块。 主程序流程控制负责初始化单片机、系统参数、CAN控制器（如SJAl000）、液晶显示器，以及控制主流程。CAN总线收发控制的程序流程与89C52系统相似，但其他部分的详细流程在论文中得到了详细介绍。 这篇论文提供了对CAN总线在电动汽车中应用的深入理解，包括通信协议、硬件设计、软件实现和应用层协议的定制，对于理解和开发基于CAN总线的汽车电子系统具有重要参考价值。