汽车总线技术设计

I 汽车总线技术设计 摘要 ： 人们对汽车的安全性、经济性、环保性等性能 要求的提高， 电子技术和网络技术的发展，汽车上出现了 网络技术在上世纪 80 年代 ， 而且 发展 迅速 ， 直到现如今 ，世界 上 高档 有名 车 网络技术应用已经比较广泛 ， 然而 我国，汽车网络技术 在 开发、应用和 维修技术都还处 在开始 阶段。本文对汽车内部不同类型节点特 性 的分析， 而且 研究和比较 如今 汽车网络总线技术 的 标准， 从而 设计出 汽车 整 体 网络系统， 设计典型的汽车网络系统，进行汽车 网络系统成本 优化 ，解决高性能网络 造成 的高成本 ，解决 低 性能网络造成 的矛盾 。 在整车网络系统 得以实 现 的基础上， 以 制器网络 为例 ， 对 要节点设计了 相关的软硬件。 关键词： 汽车电子技术；汽车网络总线； of to so on of of in 0s of of in in of in of of to a a to of by of On of of AN is as an to of AN 录 摘要 I 目录 概述 . 1 车电 子技术的发展 . 1 内外汽车总线现状 . 2 课题研究的目的和意义 . 3 究内容 . 4 2 汽车网络总线 . 5 车网络总线简介 . 5 类总线简介 . 5 3 总 体 方案设计 . 10 车网络整体方案设计 . 10 迪汽车网络系统 . 12 马汽车网络系统 . 15 众汽车网络系统 . 17 田汽车网络系统 . 18 4 点设计 . 20 点总体功能 . 20 点硬件电路设计 . 20 点初始化 . 21 拟 点功能设计 . 22 参 考 文 献 . 24 致 谢 . 26 1 1 概述 车电子技术的发展 汽车诞生至今已有一百多年的历史。 全球 汽车 发展了 百余年，经 过很多个 的阶段 。 看 汽车技术方面 近 30 年 的重大成就 ， 电子技术的 应用几乎都是 。电子信息技术 在现代汽车的应用越来越广泛 ，汽车的性能和服务功能 得到提升 ，人们各种办公和娱乐需 求得以满足 ，汽车 不再是 单纯的代步工具 ， 逐渐成 为 “流动的办公室”、“流动的家庭”和“流动的娱乐室” 。 电子技术的迅速发展并在汽车上的广泛应用使得汽车电子化程度越来越高，特别是微机控制器进入汽车领域后，给汽车带来了划时代的变化 1。 微控制器 是电子控制单元的核心， 使用微控制器 最广泛的行业就有汽车工业，例如 使用 微控制器 高达六十个的大众辉腾 ，而 且 新高尔夫也 使用了三十个左右 ，一辆高档豪华车 的微控制器的使用超过了一百个 。在轿车成本中 电子信息产品 的比例正在提高， 从 九十 年代 到现在提高了将近十个百分点 ，未来 十 年 这个 比例可能会 再提高二十个百分点 2。 娱乐和舒适性产品 在现代汽车电子产品中有最广泛的使用，已经占了汽车电子产品的百分之五十以上 。汽车基本功能 中不包含这些设备 ，只是辅助功能 被提高 。汽车上 都可以 使用 成熟的家电产品， 为了满足节能和环保 使用了这类电子产品。 发展最快，个性化强，技术含量高 是这类电子产品的特性 ， 不同 车型 有不同特性 ， 就算 是 相同 车型， 因为销售区域的不 同， 驾驶习惯、道路条件、法 律 和能源政策的不相同，所以 重新标定 和 匹配 。 软硬件系统 每个供应商都有专门的 ， 比 如发动机控制模块 于 变速器控制模块。 为了 满足车辆本身安全性 采用了第三类电子产品 ， 有 主动安全和被动安全两 个 方面。近年来 这种产品在 迅速发展、日益普及、潜在需求 领域不断 扩大，控制难度 增加，但是 综合智能化 和 通用性 提高 。汽车上应用 电子信息产品 情况 如图 2 图 车应用电子信息产品情况图 内外汽车总线现状 国内现在生产的车型，有奥迪 迪 来、 都装备了 动力系统、安全系统和车身系统都有应用。对于客车，采用欧 动机而且配置动力 线技术是国家对高级客车的硬性要求。一汽大众的新车速腾就是典型，三十四个基于 术的 全车使用 3。 总而言之，目前 线在国际汽车业界中占主流位置，而且已有普及的趋势， 有相对的运用。从发展的趋势看，发展十年之后，汽车上的动力及车身系统多数会应用 线，汽车的安全系统会逐渐全部使用 级豪华型汽车会装备 于多媒体系统中。 对于轿 线来说，不一样的车厂、一样车厂不一样车型的应用层都不一样，全球各车厂使用同一标准实现困难，完成应用层协议相同使用也很难，可以说 3 轿车在以后的十年不容易实现统一的应用层协议标准，所有人接受和采用不现实。归根结底是不一样的轿车生产企业有着不一样的技术标准、设计理念与完整的零部件生产系统，制造汽车技术都是保密的。 我国，全部汽车标准化技术委员会设置的汽车电子标准化组织，正在努力改进汽车电子标准化的完善标准，而且会以 的汽车电子标准当 作中国汽车电子标准体系的主要根据。直到现在仍使用 定我国的车载网络通信标准，然而合资企业和引进车型完全符合标准不现实，在我国有自主产权的汽车生产商，这个标准只起到了指导性。 我们的汽车工业属于后期发展，和外国汽车发达的国家比较是有很大差距的，发展新兴的电动汽车行业，能大大提高国内汽车工业跨越式发展。现在国内和其它国家电动汽车研究水平相差不多，是在同一高度发展的。所以，发展电动汽车可以提高国内汽车产业的结构，提升我国汽车的世界综合竞争水平，减小和汽车发达国家的距离。现在 线技术 在国内汽车的使用还有很大的空缺，经济型汽车上运用 线技术目前还是开始阶段。 课题研究的目的和意义 汽车网络总线技术会提升汽车里大部分信号的使用率，大部分数据信息可以在不一样的电子单元中共同分享，车辆综合控制系统里大部分的控制信号可以实现实时交换，同一个数据线上传输的信号能让很多系统共享，可以最大限度的增加系统的整体效率，足够运用了有限制的资源与空间。若把这种方法运用到汽车电气系统里，能够很大程度简化现有的汽车电路。要是通过不一样的编码信号展现不一样的开关动作，直到这些信号经 过网络传送到目的地解码后，系统依靠指令接通或断开相对的用电装备。如此，就会将以前一线一用的专制改成一线多用制，很大程度减少了汽车上电线的数量，减小了线束的直径、降低了汽车质量，就会使汽车这个系统获取连续的完善和优化，在市场中拥有很大的竞争水平。 要是汽车上运用网络技术可以给汽车产业和汽车获得以下好处 : 增加了电子控制系统的平稳性，简单了车辆故障判断和维护。虽说汽车网络技术己有非常广泛的运用，但是高一步的需要看还有大量工作要做。现在还没有符合成本低、性能好、有容错力、时间特性高和可扩展性强的汽车网络系 统。因为汽车里网络运用的层次和目的差距很大，而不一样的层次或目的于网络性能的标准有较大不同。车辆自身 4 对价格有很高的波动，若使用性能大的网络系统包含低档次的应用，就会在成本上无法匹配。若以汽车上每个控制系统的特性匹配不一样层次的网络准则，可以解决汽车网络技术和成本之间的矛盾。 究内容 1) 深入研究汽车电子技术的发展。 2) 深入研究当今汽车网络总线技术，如 汽车网络。之后对汽车网络整体结构实现设计。 3) 对典型的 汽车网络系统实现设计，像奥迪车系、宝马车系、大众车系、法国车系、丰田车系等。 4) 设计出汽车网络中重点网络节点 5 2 汽车网络总线 车网络总线简介 汽车总线 跟着 汽车 每个 系统的 改变慢慢 向自动化和智能化 改变 ，汽车电气系统逐渐每天扁的 复杂。 通常 的电气系统 几乎都使 用点对点的 个一 通信 方法 ， 相互之间的关联很少 ， 肯定就会构 成 很 大的布线系统。 跟 据统计，一辆 使 用传统布线方 式 的高 级 汽车中， 它的 导线长度 接近两千 米，电气节点 就有一千五百 个，而且 这个 数字近 每 十 年就 会翻一倍 。 大 大加大了较 大的线束 和 汽车上 可以使用的 空间的 冲突 。 即使 材料成本 和 工作效率看，传统布线 方法全都适用不了如今 汽车的发展 态势 。 还有 ，为了 达到每个 电子系统的实时性 标准 ， 要 对汽车公共数据 进行分享 ， 可是各 个控制单元对 于 实时性的 标准都不一样 。 所以 ， 以前 的电气网络 没办法适合当今 汽车电子系统的 上升 ， 所以 新 的 汽车总线技术 就产生了 。 如今 汽车上 大部分 的汽车总线 有 局部互联协议 （ 控制器 局域网 （ ，迅速提高 的汽车总线技术 以及快 速容错网络 安装在车辆 多媒体 与 导航的有适合 计算机网络的 无线网络技术。 现在 的 场上， 主要的还 是 线。 线是 二十 世纪 八十 年代 刚开始实现当代 汽车中 大部分 的控制与测试仪器 进行 数据 互 换问题 从而研究 的一种 其多变 的通讯方 法符合 了 车辆 的实时性和可靠性 标准 。 类总线简介 1) 是 线技术，全称为“控制器局域网总线技术（ 。 术 刚开始是在 飞机、坦克等武器电子系统的联络 网络使用的 。 如今 汽车上的 线 对接 的方式 主要有 两类： 一 类 是 安装在 驱动系统的高速 的 线，速 度将近 500kb/s，另一 类 是 安装在 车身系统的低速 的 线，速 度达到 100kb/s。 但是在 中高级轿车 中 还有 部分总线像 娱乐 类总线， 智能通讯 类总线， 这些传送速度更快 ， 比 1Mb/s 还要高 。这 部分 系统 因为 信息传递 数 量 高还有就是在 信息传递的速 率要求较大 ，所以 就会要求 高速 线 符合对于 信息传递 6 的 要求 。车身系统的 线 作用是 连接像中控锁、电动门窗 等 等 相对 数据传 送速 度标准较低 的车身舒适系统。 图 颜色 一样 的控制单元 所 用 的 一 类 特定速 度 的总 线系统， 像这样依 据 本身 需 要运 用不 一样的 线的方 法能更好的提高资源运用 ， 减小了 整车的成本。除了这些 ， 也有一类 子总线 的 系统， 功能是把 电器开关 和 控制单元 相连 ，或者 把 传感器 和 控制单元 相连 。 像 电动车窗 的按键 和 相 对 应 的 控制单元 之 间 就运用了 子总线系统。 这类 子总线系统 功能 是传 送 系统内 相比个数少 的数据， 而且其 数据传 送的 速度较 低， 还有就是采用的 单线制。 线系统 功能是最大的 简 单 了 汽车 线路的 格局 ，这 方面能 从 发动机 舱简单 、整齐的 格局可以看出 。 汽车 功能 变多 了，但是线束 却变得简单了 ， 相对 线束的简 单提高了 维修 方便性 。 整个 过程 使用 ， 其 中一个 部件 产生 故障的 条件 下， 输出的功能性会停止 ， 保证 总线上 其它部位不会被影响 ， 能提升 车身电控系统的 平稳工作 。这 个把每一个 功能件 结合到 一 块组 成的完整的网络系统 能把 信息 和 数据的 整个分图 同速率的总线图 7 享，汽车在控制 这点变得 更加智能 化和准确 。 现在看 这 个运用 已经开始 渗透到 普通的家用 汽 车， 已经不是 豪华车的专 用 。 2) 质是 一 类 成本 小 的串行通讯网络， 可以完成 汽车 里 的分 散 式 的 电子系统 的 控制。 有时不用 线的带宽 与 多功能的 地方 ， 像 智能传感器 与 制动装置之内 的通讯 方式， 线 让成本变得更低 。 就把 一 个十二伏的 信号总线 与 一个没有确定 时间基准的节点 实时 时钟线。 标准化 可以减少 汽车制造商 和 供应商在 研究 操作系统 时的代价 。 典型的 线 （如图 备在 汽车中的联合装配单元。 相比较这类 成本灵敏度高 的单元， 让部分 机械元件 ，像 智能传感器 应用更加大 。这 部分 元件能 很 简单 的 进入 到汽车网络中 ，而且维修和服务十分便捷 。在 使用了 系统里一般将 数字信号量 换成 模拟信号量， 大大提高了 总线 的 性能。 图 型 线图 3) 线是对于 媒体系统 的 传 送 总线， 线 是 各个 汽车 行 业 共同完成的 结果，但是没有 正式的 准则 。 线 由 宝马 集团 、克莱斯勒 集团 、团还有 团一起合作完成的 。 之后不长时间 ,参 加的集团成立 了一个 自己 的实体 集团既 让这个公司来完成 控制总线的 设定内容 。 司 独自保存了对 名的 能力 。 让一个 独 自成立 的测试机构 进行 产品的认证 确认步骤 ,就像 团 。 线 用途是适合特别高 的车载 条件，如图 示 。这 样 新的 建立在 光纤的网络 可以符合 传输速度 ， 和之 前的 铜 线 比 较拥 有 降低 重量 与降低电磁干 预 的 能力 。 8 全部 统里大部分有六十四 个 节点 。 车辆打开 电源 后 ,系统 中的 全部 会 全部 启动 ,对于 低功耗、停电模式 建设 是 一个突破 ,包 含 系统 处于当前 状态下的 消耗值 以及 怎样 进 到 状态。 点 接通 时的 初始状态 是直通 的 ,就是收集的数据从接收器 不通过其它 传 到 发射器 ,保证了 环路的 通顺 。总线 全部是 同步的 ,我们可 以把 网络 里 的 每个 设备 设置成 主设备 ，剩下的全部节 点都 是根据 主设备 来得到本身 的时钟。网络 根本就是当时 插 当时 用的 ,通 电 后 或 着 接入了 连 通变化 时 ,其中有搜寻设施 的 步骤 。主 要节 点上 持续有 一个 接入的装置 的中心注册处 ，见图 图 点图 4) 线是 好几个公司一起完成的，有 宝马、飞利浦等 等，它是 一 类全新的 通信标准，专 门用于 车内 互 联网， 它是 时间触发 机制上建立的 ，高带宽、容错图 线应用图 9 性好 是它的 特 性 ， 对于 实时性、可靠性和灵活性 也比其他的要强 。 线 接收数据使用 时间触发 与 事件触发的方 法 。 通过 时间触发 联通时候 ， 系统 中的 所有 节点都 提前了解相互 将要 发生联通 的时间，接收器 更早了解 报文 所到 的时间， 能提前知道 报文在总线的联通时间 。 就算开车条件什么不好 ， 干预到 系统传 送 ， 能保证把 信息延迟 与 抖动 降到很低 ， 尽量维持 传 送 的同步 和 可 预知性 。 对于要求 持续 和快 速性能的应用 来讲 ，是 起关键作用的，见图 静态部分 与 动态部分 作用是 传 送 总线 的 数据， 也就是 文。特征窗 功能是 发 出 唤醒特征符 以及 媒介访问检测特征符。 图 议图 有高速、可靠 和 安全的 特征。 于 物理 上是经 过 了 两 个不重合 的总线通信， 这俩个 的数据 传送速度是 10s。 有个功能是呈现大部分 网络 没有的 可靠性特 征 。 能呈现多变 的 配备 ， 能 支持 各个 拓扑，比方说 混合拓扑。 己并 不 会 保 证 系统 的 安全， 但是它有很多的功能 ， 能完成把 安全 当成 导向的系统的设计。 第一辆 量生产的 车 是运用于 5 的 电子控制减震器系统 上的 ， 出厂开始卖的 时间 为二零零七 年。 5) 线的 主要方式有两类： 一 类是 单一 的 络 ,另一类是 合 的 网络。 有很多国外的汽车公司都有生产，我国也有中外合资的汽车厂生产。 最 早出现 的车载 适网 大部分用在 汽车 的 舒适性调节 , 像是 空调、报警、导航、车灯等 等都有运用 。主要 装备的汽车有 赛纳 与 毕加索 , 都是 纯 线的 10 车辆 。 如今装备 的 路传 送装置 中 , 使用 行每个 功能单元 的操控 （如图 , 如此 既 能降低对于 驾驶者 自身的要求 的 依靠 ,又 能增加了行 驶和乘 坐 的舒适 与 安全。 图 线图 因为要保证 线的 传送速度 , 中央控制 电脑和其余 子系统的控制 电脑 单元 （像 发动机控制系统 等 等 )之间的通信 仍然可以在 普通的线束 上进行 。 目的是符合 市场 适应提升了 功能 与 更 大的 舒适 性 的高级 汽车 的 需要 , 汽车市场 又 制造了 了 网 共同运行的汽车 , 它的 结构如图 示。 下 图 里 ,线 是很多个 主系统 的 网络 , 装备于 发动机 与 底盘 之中 等。 个 网络 全 都 是 可靠、简单、经济 的总线 , 其中 络 大部分是在 连接 汽 车中实时控制 的能力的操作 系统 , 络大部分是 连接 汽 车 车 身中的功能控制系统。 图 线图 3 总 体 方案设计 车网络整体方案设计 11 我们发现在汽车发展初期的时候，车内的网络的节点的个数是很少的。这个时候的汽车内部是以单总线的方式连接的，依靠共同的一个传送的介质进行传输。由于时代的发展，社会的进步，汽车内的节点数量也与日俱增，互联网技术的高速发展，标志着网络时代的来临。人际互动和人与人之间信息交互的更加频繁，这对汽车的通信的作用的要求就越来越高。旧的技术已经跟不上时代的要求，以往的网络结构将会逐渐被淘汰。 下面我们将展示出现代时期汽车的整体设计 ，见图 用到了 高新科技的研究成果，满足了在汽车中的各个控制节点的工作要求。显而易见的，我们把这 3 个部分组成了整体网络。 第 1，我们可以看出这个节点是存在于 主网络中，这些个节点具备着出色的性能，能够与其他的节点相互默契合作完成对控制的策略。而且这些个节点的信号传送的能力非常好，可以较好的完成对动力的模块的信号传递。 第 2，这一类的节点主要是一些原理相对简单的信号传感装置和信号执行装置的节点，这些节点虽然并不发 杂，但是数量较多，分布的也十分的广泛，所以我们就将它们用 网来使它们彼此相连接最后在接入到我们的 络组中。而且我们可以看出，这一种类的节点与前一类节点相对比它们在通讯性能上处于略势。 第 3,这一部分的节点的功能是实现对汽车内部多媒体硬件设备信号的传送。根据这一功能，我们可以发现这些节点会对传输信号的准确性上要求比前两部分的要苛刻很多。相应的，为了实现这一对传送时信号质量的要求，我们采用的硬件为光纤，使用光纤作为传送的材料可以大大的减少信号在传递过程中的损耗。但是这种材料的选取，也决定了我 们不能再适用总线的结构，而要使用光纤网，表现出这种圆环形状的。这样，我们就依靠运用到了 及 高新科技的研究成果来实现信息的相互交流。 12 图 车网络整体方案设计图 迪汽车网络系统 接下来我们来了解奥迪公司汽车使用的系统是 总线。奥迪在汽车上最早使用的总线是较为舒适型的 线系统它的传送信号的速度是每秒仅仅只有六十二点五千字节的传送量。之后随着动力型总线的运用，性 能有了大幅度的提升，已经达到了五百千字节的每秒传送速度。自千禧之年起，奥迪公司研制生产的汽车 13 又运用到了 新型总线连接方式，标志着奥迪汽车网络系统的性能又得到极大的优化。 我们以奥迪汽车 号的汽车为例，具体的讲述奥迪汽车的网络数据传送总线的运送的系统模式。图 要讲了此车的传感器模块的各个情况，图 车内名称代号在表 展示。 号的汽车是以六个基本单元控制模块构成的，分别是大灯照明、驻车制动、安全气囊、 速器 、发动机这 6 个控制单元。当断开汽车的点火开关时，我们的通讯总线会一直保持工作状态，但是如果发生电路电源中断的情况下，通讯就会发生断开，并自动会造成故障的记忆。需要我们在重新供电后，还要求将发生问题的存储单元进行删除，才能保证系统的继续正常工作。 有以下鲜明的特色：第一是具有非常快速的传送速度达到了每秒五百千的比特，具有 C 类级别。当功能自动停止暂停时，一定是某一处发生了故障而导致的自我保护模式。我们可以看到的是低电平的线一般设计为橙黄色或者棕色，而将具有高电平的线设计为颜色较 深的黑色，并且运用双胶线来进行传送。 图 迪车传感器模块图 14 表 迪名称代号解释表 15 图 迪车载网络图 马汽车网络系统 牌的汽车中我们以 745例子进行介绍，该款汽车包括这 5 个网络的传输系统就行信息的传递。分别是 些总线进行的传送。这些网络传递的渠道基本覆盖 了整辆汽车的电子网络系统，其中的网关选用的是 行控制。表 详细认真的说明，图 全部的网络的结构的显示。 在 信息 和 通信 中体现的 ,本质是 光纤网络 ,联通整 车 十 个娱乐系统的电子 控 制元件 ,像 收音机等控制 元件 。 功能是 分 开 传送 和 接受 ,可以实现不断 数字信号传 送 ,最 快 速 度将近 术 能在不变化 较低传 送速率 的 条件 下 升高网络 运 用效率 ,大大降低物理层成本、 简 单了装订。目的减少 因 为 个 光纤总线问题 导致的 安全 事故 ,仪表单元 总线通信 不但在 枢控制显示器 表 现 ,也可以在 另 一个 安全分 路 网线 实施 。 全总线 由 司 、 司和 起研究的 ,安装在车辆的 安全气囊 里， 时间 边缘的数字 、车身 还有车底 电控系统 有联系的 数据的 传送 。 装在本 车的智能安全 与 集成 电路 中 ,把整个车联系的十 个安全 装置 的电 子 控 制 单 位 ,像安保 信息 系统 等。 传送速度 16 是 10 用塑料光纤 当成 传 低媒介 。 它的 主要特 性 是可靠性 很大 、分离 传输和接受 。 备在 动力和底盘 系统里 ,大部分接通整 车 七 个发动机 和 底盘的控制系统 ,像 发动机控制 系统 等。 图 马车载网络结构图 表 称解释表 17 众汽车网络系统 大众汽车上的 网络系统的 各部分见 图 示。其中 拥有 网关的车载 系统 控制单元 八 的 操作 对象 有很多 ， 它拥 有 很多能力 ： 负载 管理，车灯 的操作 ，燃油泵进油操作 ， 窗户 清洗 与 雨刮器 的操作 ，外后视镜和后窗 户的 加热，后 边座位 靠背 控制 ，转向信号灯和报警灯控制，喇叭控制，车速控制，遥控解除后备 厢联锁，设备 与 开关照明，活动天窗 与 电动车窗升降机的 能力 保持 ，安装了 自动变速箱 的汽车装备 选档杆锁定装置 等等。 汽车 网络控制单元 八装配在 驾驶员侧仪表板 配件 后 边 。 因为 装备 不一样 ，控制单元 能力也不一样 ， 所以 插座 的地方也不一样 。 图 罗车载网络系统图 18 田汽车网络系统 丰田 汽 车系 装备了 多路 传送联系装置 ，丰田 汽车把 网关 装 了三 类联系系统 ， 就是 有 线 特点是很高的变通性 、简 洁的扩充 性、 优秀 的 防止 干扰 与 纠错 水平 ， 它的 通信协议 已经在 汽车电控系统 里大部分的装备了 。车身电子局域网络 即 丰田汽车 独特 的 两 向通信网络 系统 。 音响视听局域网 大部分安装在 音频 与 视频 设施里 的通信网络。 每一个 网络通信协议 都不一样 ， 传送速度 不 一样 ，翻译 事情让 网关来 解决 。网关 里边的 方面 的总线 收取 数据， 把 数据进行 分析 ， 然后依据每个 通信协议让 数据发送到总线 里边 。网管 责任是 来 源于 仪表板总线、 线 还有 析 的 接收和传递 。 而且把类似 信息 保存 。 当中的 用是判断自身的错误 。 其位置 安装 在副驾驶前边。 络 系统里 的 大部分 通在 通信线路上，终端电阻 装于 总线主 电 路里 ， 接通 电阻 是能达到断绝 信号的反射， 让信号变得更稳定 。 每个 控制单元模块 与相 对 接 到 总线 里 ，总线 运 用双线 的 传 送 。其 中 是 主线， 副线。 信一般 都是 单 方面 传 送 。 过扩 大 控制 的 对象， 加大 了控制数据量 ， 仪表板 装置 多路通信网络 力 。 雷克萨斯 车 整体 电 子 控 制 单元 网关是主要的 ， 装配了多个 总线系统，其中有 ：仪表板 总线 、门控 总线 、转向 总线 、 线 、 整个汽车 网络控制 体系 见图 明见表 图 克萨斯车身网络系统图 19 表 号说明表 20 4 点设计 点总体功能 低速和高速 点共同构成了 点。整辆汽车的电子控制分别是由五个网络模块单元组成的，在前面的文章中已经得到了叙述。我们可以把 1 的模块单元设置称为 关来进行管理中央控制的模块单元的功能。控制高速的速度快的电路，以及速度较慢的低速 路和 电路将电机进行驱动控制开关的模块单元，以及电池的开关进行管理。中央控制的单元还包括着服务车内部的单元以及显示系统的单元模块，并且包括信息采集输入的单元模块。先通过将信号的优先级别进行判断和信号的转换后再发送到有关的单元模块。 点硬件电路设计 点硬件电路设计 点采用 主控制器， 为 制器， 动器选 用 82点电路原理图如 图 示。图 点电路原理图 脚连接到 ，为了让 片机能对 片进行管理操作和读写程序的运行，我们首先要将与 端口作低电平的处理。 复位信号 接到 89 D、 分别与 89对应引脚相连， 接 89 别通 过光电耦合器 6 动器 (82 时的外部时钟将会采用频率是十六兆赫兹的独立进行晶振。我们使用的单片机无论是高速还是低速的 进行控制操作的 件的电路 21 设计基本上原理是一致的。但是在同心的传送速度的设置上两者是有区别的，在总线所负载的电路电阻也是完全不同的。并且在网关的转换功能上仍然有很大的区别。设计 点硬件电路，如图 示。我们设计的 路中添加了指示灯功能，用来指示通信状态是开启还是关闭状态，以及 工作。我们设计的电路还 可以发挥进行自动收取和发送信号的作用，而且还具有将多个点位的通信组成网络的作用。为了更方便，快捷的对检测的数据进行观看和调整，就必须使用串口处理通信的单元模块，这样就方便了单片机的信息传输和程序的编程处理。为了实现汽车电路在使用中更好地人机交互体验，我们增加了两个按键进行操作，第一个按键是 键，此按键是自由按键。第二个按键是 键，主要功能是进行手动的复位操作，按下此按键就会将发送的功能暂停，进行关闭。我们还增加了数码管对监测到到信息进行实时显示，我们选用了四位七段数码管进行这个功 能。另外添加了一个八位的 极管作为显示器件对电路是否处于正常工作状态进行监控。 图 件电路图 点初始化 22 高速 点初始化和低速 点的初始化设置是为了对 制器进行复位操作的，我们一一介绍操作的详细步奏。 第一，要使 行初始化操作，对模式寄存器进行设置，其次对 模式进行工作。设置中断环节，对寄存器进行中断处理，对时钟寄存器的频率进行设定，对时 序寄存器的波特率进行设定。对各个模块单元的器件进行原始话的复位操作，在完成各个器件的复位操作后以此结束复位程序，退出复位。这样就完成了对各个模块的初始。 开始复位的信号是由控制器发送，在开始信号发出后，各个模块进行工作，下面是我们复位操作的程序的流程图如图 图 始化流程图 拟 点功能设计 23 我们设计的 点可以有效的对电动机的状态进行实时的控制，控制这电动机的开关启动和停止，主要是由电路板的外部所存在的 资源所决定的。我们使用两个按键来进行模拟电动机的启动和关闭。分别是第一个按键为 键，只要按下这个按键就可以发送一个有效的数据帧来对对电动机的启停进行控制。同样的道理，只要按下为 按键，也会发送一个有效的数据帧来对对电动机的启停进行控制。 0 0是数据场的首个字节。电动机的启停是用发光二极管 0的亮灭来进行实现显示的。我们还用发光二极管 1 号来表示发动机的工作状态。但是当发光二极管的状态发生改变时，就会把一个数据帧发送到发动机的控制节点，来传递信号。具体的信号表示 见表 表 号描述表 在图 我们可以看出控制的节点与相关的状态的显示的工作程序：电动机的控制节点的状态是我们通过电动机的控制开关来进行管理的，通过这样的过程来发送信号进行控制。在显示节点接收到控制信号的时候，电路就会对电动机的工作状态进行自我检测，这是一种动态的监测。如果检测到电动机的工作发生变化时就可以实时的进行传递，再通过高速度的网关和低速度的网关等信息进行显示在 24 图 作流程图 参 考 文 献 25 1 赵建明 上海海事大学， 2 陈清泉 北京理工大学出版社 , 2002. 3 邬宽明 线原理和应用系统设计 1996. 4 黎一兵 车身控制系统的设计与实现 2006. 5 相铁武 线的汽车电子网络化研究和应用 007. 6 饶运涛 理与应用技术 航空航天大学出版社， 2003. 7 陈杨杨 线和 信协议在单片机系统中的应用 2005. 8 张申科 线在汽车车身网络控制中的研究与应用 9 周明 中国电力出版社， 10 秦明华 北京理工大学出版社， 11 史久根 场总线系统设计技术 12 甘永梅 机械工业出版社 ， 13 饶运涛 理与应用技术 14 宽明等 线原理和应用系统设计 1996. 15 凌永成 清华大学出版社， 16 1991. 17 2005. 26 致 谢 最后，我们经历了各种努力，对老师的求助，以及对相关资料的翻阅，通过和同学的互相配合完成了设计。我们能够将四年中所接触到的专业知识得到实际上的操作，自己动手检验自己的学习水平，并且在这个过程中认识到了自己的不足和缺点，在完善自己的知识上起到了很重要的作用。在设计中我也面临了很多的问题和困难，但是经过老师同学们的帮助和自己的努力，慢慢的将困难一一化解，我也认识到做事情一定要坚持，遇到困难不要退缩，一定要想办法解决问题，战胜困难。我会进一步明确目标，想更好的明天前进 。 本 设计 也是在指导老师的悉心指导下完成的，非常感谢她能够从日常的工作中抽取时间来进行指导与讲解。老师的专业素养让我钦佩。老师对待工作的热情让我敬仰。老师那平易近人的态度让我敬爱。在此，特别要向指导老师封老师表达出我衷心的感谢和最真诚的祝福。通过本次的毕业设计，能够让我对我的专业知识与技能更加的了解。也培养了我搜索资料的能力，培养了我自我学习的能力。为我今后的专业学习中提供了很好的帮助。铺平了前进的道路。 特此我在这里再次感谢对我生活和学习上给予无私帮助的老师、同学们，我 会 怀着一颗感恩的心面对以后的生活，做 一个有利于他人的人，为社会做出自己的贡献。