汽车CAN总线数据记录仪开发

CAN总线控制器初始化模块用于SJA 1000总线控制器的初始化工作[6]。如设置命令寄存器(CR)为开放接收、出错、超载中断，置位复位请求位;设置验收码寄存器(ACR)和验收屏蔽寄存器(AMR);设置输出控制寄存器选择输出方式及建立输出驱动器的配置等。对于CAN总线数据报文接收是通过对ACR、AMR的写操作来设置验收滤波器。如果一条报文通过了验收滤波器的测试且接收缓冲器有空间，则完整的报文可被正确接收。通过滤波器的测试意味着报文识别码高8位(ID.10～ID.3)和验收代码位(AC.7～AC.0)必须相等，而这些位是被验收屏蔽位(AM.7～AM.0)的相应位屏蔽的。即如果满足以下列两等式之一，则报文被接收。

(ID.10～ID. 3)=(AC.7～AC. 0) (1)

(AM.7～AM .0)=11111111B (2)

CAN总线数据记录仪目的是接收CAN总线数据全部报文，因而AMR寄存器初始化设置时应满足等式(2)。

中断模块通过对IR寄存器各状态的判断，识别不同的中断源，作相应的处理。对于接收中断，应将接收缓冲区接收到的数据存储到外部数据存储器中，并立即跳出中断，进行主程序的处理或等待下一帧数据的接收中断，从而避免报文的丢失。

CAN总线数据记录仪能否顺利进行CAN数据的接收，初始化模块程序的设计是关键。由于采用了模块化程序设计方法，本系统程序运行效率高、使用灵活，有利于智能测控节点的升级。

5、CAN总线数据记录仪应用举例

大众车系CAN-BUS常见有舒适CAN总线、动力CAN总线等，以舒适系统CAN总线为例，说明CAN总线数据记录仪的使用。舒适系统CAN数据传递有五个功能[7]：中央门锁、电动窗、照明开关、后视镜加热及自诊断功能。数据采集之前，首先确定数据传输波特率，将CAN-L电缆与数字存储示波器相连，可在示波器上观察到CAN-L上的电压信号如图3所示。

图3 CAN-L电压信号

由图可知，位时间为16.0μs，可计算位速率如下：

利用按键设置CAN总线数据记录仪波特率。将记录仪测试端子分别接到舒适系统CAN总线的CAN-H和CAN-L线上，打开点火开关，接收到的数据如表1所示。

表1 打开点火开关时接收到的数据

由表1可以看出基于CAN总线的汽车舒适系统具有以下特性：

1、五个节点的ID首位都为1，因而舒适系统通信数据都为非实时数据;

2、五个节点ID从小到大顺序为，中央控制单元、左前门控单元、右前门控单元、左后门控单元、右后门控单元，网络的优先顺序也是这样;

3、中央控制单元和左前门控单元控制对象较多，其数据长度码为5，右前门控单元数据长度码为3，其他的为2;

利用CAN总线数据记录仪可进一步采集其他CAN总线数据信息并进行分析。

6、结论

便携式汽车CAN总线数据记录仪具有许多突出的优点：适合在汽车运动环境使用;采用通用元器件和软件模块化设计;能实时采集汽车CAN总线数据，试验表明系统工作稳定性较高。通过仪器的串行通信接口可将采集到的数据上传到PC机[8]，利用PC机的分析软件完成数据的处理及分析，功能将更加强大。

参考文献

[1]Gabriel Leen, Dond Heffernam, and Alan Dunne. Digital Networks in the Automotive Vehicle[J]，IEEE Computing Control Engineering journa1,1999,(10) 6.

[2] 饶运涛，邹继军，郑勇芸.现场总线CAN原理与应用技术[M].北京：北京航空航天大学 出版社,2003：22-34

[3]邹宽明.CAN总线原理和应用系统设计[M].北京：北京航空航人大学出版社.1996： 30-34

[4]金鹏科技有限公司.OCMJ中文模块液晶显示器使用说明书[Z]

[5]刘微.独立CAN器件SJA1000的应用[J].南京工程学院学报，2002(1)：33-34

[6]律德才，马峰.CAN总线控制器SJA1000的原理及应用[J].电测与仪表，2002(4)：57-58

[7]朱建凤，李国忠.常见车系CAN-BUS原理与检修[M].北京：机械工业出版社，2006：100-102

[8]王洁，苏东林，王冰切.CAN记录仪设计[J].电子测量技术，2006(1)：14-15