4，基于CAN 總線的各監(jiān)控節(jié)點結(jié)構(gòu)和通信流程

　　CAN 總線節(jié)點結(jié)構(gòu)一般分為兩類：一類采用CAN適配卡與PC機相連，實現(xiàn)上位機與CAN總線的通訊；另一類則是由單片機、CAN控制器及CAN驅(qū)動器構(gòu)成，作為一類節(jié)點與CAN總線進行數(shù)據(jù)傳輸，在本文設(shè)計的能源管控系統(tǒng)中，上位主控節(jié)點采用了第一類CAN總線節(jié)點結(jié)構(gòu)，各個關(guān)鍵監(jiān)測/控制系統(tǒng)采用了第二類CAN 總線節(jié)點結(jié)構(gòu)。各個節(jié)點的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的連接方式如圖2 所示。在總線的兩端配置了兩個120Ω的電阻，其作用是總線匹配阻抗，可以增加總線傳輸?shù)姆€(wěn)定性和抗干擾能力，減少數(shù)據(jù)傳輸中的出錯率。

　　對于各個下位監(jiān)控節(jié)點而言，通常可采用51 系列單片機作為該節(jié)點的監(jiān)測信號初級處理中心裝置，而用SJA1000 來做C A N 控制器，PCA82C250 則是一種常用的CAN 收發(fā)器和物理總線的接口，主要可以提供對總線的差動發(fā)送能力和對CAN 控制器的差動接受能力。采用上述三種元器件構(gòu)成的一個下位監(jiān)控節(jié)點的電路圖形如圖3 所示。

　　CAN 總線的三層結(jié)構(gòu)模型為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。其中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能由SJA1000 完成。SJA1000 在上電硬件復位之后，必須對其進行軟件初始化之后才可以進行數(shù)據(jù)通訊，其主要作用是實現(xiàn)對總線的速率、驗收屏蔽碼、輸出引腳驅(qū)動方式、總線模式及時鐘分頻進行定義。整個能源管控系統(tǒng)通信過程中，各控制器按規(guī)定格式和周期發(fā)送數(shù)據(jù)（車速、蓄電池電壓、電流和行駛阻力和發(fā)動機轉(zhuǎn)速等）到總線上，同時也要接收其它控制器的信息。總線上其它控制器根據(jù)需要各取所需的報文。對于接收數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用中斷的方式實現(xiàn)，一旦中斷發(fā)生，即將接收的數(shù)據(jù)自動裝載到相應(yīng)的報文寄存器中。此時還可采用屏蔽濾波方式，利用屏蔽濾波寄存器對接收報文的標識符和預(yù)先在接收緩沖器初始化時設(shè)定的標識符進行有選擇地逐位比較，只有標識符匹配的報文才能進入接收緩沖器，那些不符合要求的報文將被屏蔽于接收緩沖器外， 從而減輕CPU 處理報文的負擔。上位機利用中斷方式接收相關(guān)數(shù)據(jù)的流程如圖4 所示。

　　5，結(jié)束語

　　CAN 總線作為一種可靠的汽車計算機網(wǎng)絡(luò)總線已開始在汽車上得到應(yīng)用，使得各汽車計算機控制單元能夠通過CAN 總線共享所有的信息和資源，達到簡化布線、減少傳感器數(shù)量、避免控制功能重復、提高系統(tǒng)可靠性和可維護性、降低成本、更好地匹配和協(xié)調(diào)各個控制系統(tǒng)的目的。本文所設(shè)計的基于CAN 總線的電動汽車能源管控系統(tǒng)通信方案，基本能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源，優(yōu)化發(fā)動機工作效率的目的，并且技術(shù)相對比較成熟，具有高度靈活性、簡單的擴展性、優(yōu)良的抗干擾性和處理錯誤能力，對于提高汽車的動力性、操作穩(wěn)定性、安全性都有重要意義。