ARM嵌入式開發系統與CAN總線

　　ARM嵌入式開發系統與CAN總線
　　隨著集成電路和嵌入式電腦在汽車上的廣泛應用，現代汽車上的電子控制器的數量越來越多，常見的有發動機的電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置（ABS）、安全氣囊裝置、電動門窗裝置、主動懸架等。電控系統的增加雖然提高了轎車的動力性、經濟性和舒適性，但隨之增加的復雜電路也降低了汽車的可靠性，增加了維修的難度。從布線角度分析，傳統的電子氣系統大多采用點對點的單一通信方式，相互之間少有聯系，這樣必然造成寵大的布線系統。因此，一種新的概念——汽車上電子控制器局域網絡CAN，也就應運而生。為使不同廠家生產的零部件能在同一輛汽車上協調工作，必須制定標準。按照ISO有關標準，CAN的拓撲結構為總線式，因此稱為CAN總線。CAN總線被設計作為汽車環境中的微控制器通信，在車載各電子控制裝置ECN之間交換信息，在車載各電子控制裝置ECN之間交換信息，形成汽車電子控制網絡。
　　控制器局域網CAN（Controller Area Network）是一種多主方式的串行通信總線，基本設計規范要求有高的位速率，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產生的任何錯誤。CAN在汽車上的應用，具有很多行業標準或者是國際標準，比如國際標準化組織（ISO）的ISO11992、ISO11783以及汽車工程協會（Societyof Automotive Engigeers）的SAE J1939。CAN總線已經作為汽車的一種標準設備列入汽車的整車設計中。
　　CAN總線簡介
　　CAN通信協議規定了4種不同的幀格式，即數據幀、遠程幀、錯誤幀和超載幀。基于以下幾條基本規則進行通信協調：總線訪問、仲裁、編碼/解碼、出錯標注和超裁標注。CAN遵從OSI模型。按照OSI基準模型只有三層：物理層、數據鏈路層和哀告層，但應用層尚需用戶自己定義。CAN總線作為一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡，應用范圍遍及從高速網絡到低成本的多線路網絡。如：CAN在汽車中的發動機控制部件、ABS、抗滑系統等應用中的位速率可高達1Mbps。同時，它可以廉價地用于交通運載工具電器系統中，例如電氣窗口、燈光聚束、座椅調節等，以替代所需要的硬件連接。其傳輸介制裁為雙絞線，通信速率最高可達1Mbps/40m，直接傳輸距離最遠可達10km/5kbps，掛接設備數最多可達110個。CAN為多主工作方式，通信方式靈活，無需站地址等節點信息，采用非破壞性總線仲裁技術，滿足實時要求。另外，CAN采用短幀結構傳輸信號，傳輸時間短，具有較強的抗干擾能力。
　　CAN總線與其它通信協議的不同之處主要有兩方面：一是報文傳送不包含目標地址，它是以全網廣播為基礎，各接收站根據報文中反映數據性質的標識符過濾報文，其特點是可在線上網下網、即插即用和多站接收；另外一個方面就是特別強化了數據安全性，滿足控制系統及其它較高數據要求系統的需求。
　　在現代汽車的設計中，CAN總線已經成為構建汽車網絡的一種趨勢；而汽車網絡作為直接與汽車內部各個ECU連接并負責命令的傳遞、數據的發送及共享，其可靠性和穩定性與整車的性能緊密相關。本文的設計開發是在基于試驗條件下搭建的仿真平臺，節點之間的通信是通過對等的CAN通信節點進行的。試驗表明其運行性能穩定可靠，但實用化仍需要進一步的研究和改進，且程序的通信處理能力、糾錯和容錯能力有待進一步的提高
　　北京世紀普光科技有限公司，把CAN總線融合到嵌入式平臺中，在其ARM-EP9315和ARM-S3C2440嵌入式平臺上都做到了CAN總線功能的實現。ARM嵌入式控制平臺，具有開放、集成度高、尺寸小、可擴展性強、低功耗等特點，非常適合與數字家電、車載設備、通信終端、網絡設備等的應用。如今有了CAN總線的實現，使其在此方面的應用更為有效！