電動汽車的CAN總線特點

　　電動汽車是集計算機技術、通信技術、電子技術、新材料技術等一體化的高科技產品，其結構復雜，有多種相互作用卻又相對獨立的部件，且車載環境較惡劣，有很強的干擾，用模擬量的控制可靠性不高。先進高效的控制體系結構，可以使電動汽車各系統之間的數據交換滿足簡單迅速、可靠性高、抗干擾能力強、實時性好、系統錯誤檢測和隔離能力強等要求。本文采用了先進的計算機技術和CAN總線技術，集智能控制、信號采集、數據處理和通信于一體，控制實時性好，可實現整車控制智能化和多傳感器信息的有效融合。

　　CAN總線具有以下幾個重要特點：

結構簡單，只有兩根線與外部相連，且內部含有錯誤探測和管理模塊。

通信方式靈活。可以多種方式工作，網絡上任意一個節點均可在任意時刻主動的向網絡上的其他節點發送信息，而不分主從。

可以點對點、點對多點及全局廣播方式發送和接受數據。

網絡上的節點信息可分成不同的優先級，可以滿足不同的實時要求。

CAN通訊格式采用短幀格式，每幀字節數最多為8個，可滿足通常工業領域中控制命令、工作狀態和測試數據的一般要求。同時，8個字節也不會占用總線時間過長，從而保證了通訊的實時性。

　　采用非破壞性總線仲裁技術。當兩個節點同時向總線上發送數據時，優先級低的節點主動停止數據發送，而優先級高的節點可以不受影響繼續傳輸數據，這大大地節省了總線仲裁沖突時間，在網絡負載很重的情況下也不會出現網絡癱瘓。

直接通訊距離最大可達1k0m(速率在5kb／S以下)，最高通訊速率可達1Mb／s(此時距離最長為40m)。節點數可達110個，通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。

　　CAN總線通訊接口中集成了CAN協議的物理層和數據鏈路層功能，可完成對通信數據的成幀處理，包括位填充、數據塊編碼、循環冗余檢驗、優先級判別等項工作。CAN總線采用CRC檢驗并可提供相應的錯誤處理功能，保證了數據通信的可靠性。

　　系統設計

電動汽車數字控制系統主要由電機驅動控制系統，電池管理系統，動力裝置的冷卻系統，汽車電器、儀表顯示、供電系統，信息通信系統等組成。電動汽車采用雙CAN總線結構，電機驅動控制系統、電池管理系統和信息通信系統均采用高速CAN總線通信；動力裝置的冷卻系統，汽車電器、儀表顯示、供電系統采用低速CAN總線系統；高、低速CAN總線系統之間采用網關進行交換，CAN總線符合CAN.20B標準和15011898國際標準。通信介質采用普通屏蔽雙絞線。

　　選擇合適的MCU是CAN總線數字儀表控制系統設計成功的關鍵。它必須能適應各類復雜監控系統的要求，如實時性、低功耗、快速數據處理、集成數模外設功能、集成CAN總線接口，還應該集成充足的Flash或RAM供程序、數據存儲，以簡化電路，提高系統的可靠性。此外，它還要具有低成本和惡劣環境下的適應性。在綜合比較了當前業界流行的幾款MCU，如DSP2000系列、ATM89系列和C8051F系列之后，最終選擇了Cygnal的C805lF這一系列高性能8位單片機。