实时多任务系统下的CAN通信模块的设计－汽车设计与制造资讯-造车网

CAN(Controller Area Network)通信以其方式灵活、实时性高、抗干扰能力强和较强的容错能力以及低成本的优势,已被普遍应用于汽车多控制器间的通信以及控制器的在线标定系统中[1],如BENZ、BMW、JAGUAR、ROLLS、POLO等车。作为整车控制神经中枢的发动机控制器,在不断地执行复杂的发动机控制算法程序的同时,也要不断地进行多ECU的通信以及标定操作指令的执行。随着发动机控制算法的复杂化,多ECU间的通信和监测标定的数据量也随之加大,从而占用了很大一部分发动机控制器的资源,增大了CAN总线的负载,很容易发生CAN通信负载率过高、通信塞车、影响数据的正常传输等问题。文中主要以所开发的高压共轨电控系统为应用背景,一方面介绍了高压共轨电控系统控制器的CAN接口硬件电路的设计；另一方面介绍了实时多任务系统的CAN通信模块的软件结构设计,从而可以有效地解决CAN通信模块的瞬时负载率过高的问题,改进了CAN通信模块的程序结构,在一定程度上优化了发动机控制器的CPU资源,同时为整个CAN通信软件系统的扩展提供了一个有效的方法。

二、CAN通信模块的硬件接口设计

所开发的高压共轨柴油机控制器采用Motorola公司功能强大的32位微处理器MC68376,它内部集成了多个智能化的、独立的功能模块,带有片上CAN210B协议的控制器模块(TouCANTM)[4-5],从而为整个控制器的开发以及CAN通信模块的硬件电路的设计提供很大的硬件支持。

为了实现TouCAN模块的CAN通信,设计相应的CAN控制器接口、抗干扰等硬件电路是十分必要的。图1为高压共轨柴油机控制器的CAN通信硬件电路模块,其中DCP5S3-100为光电隔离电源,用于隔离CPU电源与CAN系统所需电源,避免CAN系统的电压波动影响CPU的正常工作电压。

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