基于Lab Windows CVI的汽车CAN总线仿真节点开发技术

GPS反测速雷达也可以成为导航预警仪，它集导航、固定拍照、流... [详细]

GPS反测速雷达PCB抄板与样

• · 如何消除汽车和工业环境中的视频共模噪声
• · 基于Lab Windows CVI的汽车CAN总线仿真节点开发技术
• · 中国汽车电子市场现状和发展形势
• · 未来汽车电子产业的发展趋势
• · 我国汽车电子行业的特点

　　---1.CAN总线技术在汽车领域的应用概况
　　---CAN 总线作为一种多主总线，支持分布式实时控制的通信网络。在汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统中都有广泛的应用。其最大优点是减少了线束的数量和控制器 接口的引脚数，同时可以更简单、迅速地实现在线编程和在线诊断，甚至多个控制器共同作用等新功能。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有更为突 出的可靠性、实时性和灵活性。
　　---对于CAN在汽车上的应用，如今已经有很多行业 标准或国际标准，比如国际标准化组织（International Organization for Standardization）的ISO 11992、ISO 11783及汽车工程协会（Society of Automotive Engineers）的SAE J1939。CAN总线已经作为汽车的一种标准设备列入汽车的整体设计中。目前，除了奔驰、宝马、奥迪等高档轿车外，CAN总线技术也在像大众POLO、 丰田新款“花冠”、福特嘉年华等中档车中得到了广泛的应用。
　　---2.Lab Windows CVI软件开发
　　---Lab Windows CVI是美国NI（National Instruments，国家仪器）公司推出的面向仪器与测控过程的C、C++交互式开发平台。该平台不仅提供了对虚拟仪器的支持，还具有各种测试、通 信、控制和数值分析的能力，具有图形建模简单、控制功能强大、实时性强、编程容易等优点。从软件开发角度看，Lab Windows CVI具有以下一些特点：
　　---(1) 可视化、交互式的开发工具。具有人机交互界面编辑器，运用可视化交互技术，使人机界面的实现直观简单，大大提高了工程设计的效率和可靠性。
　　---(2) 具有程序自动生成能力，可减少软件开发过程中代码编写的工作量。设计好的人机交互界面（虚拟仪器面板）存储在后缀名为.uir的文件中。Lab Windows CVI自动生成原码头文件.h，自动声明界面对象常量及相关的回调函数。
　　---(3) 具有齐全的软件工具包及功能强大的函数库。通过简单调用库函数就能驱动相应总线的各种仪器和硬件板卡。这些工具包和函数库具有更高的效率，使程序的编写更加简洁。
　　---(4) 完善的兼容性。借助于Lab Windows CVI，有经验的C、C++语言开发人员可以采用熟悉的C语言环境，如VC、BC等开发自己的虚拟仪器系统。另外，还可将仪器库函数及子程序编译成32位 DLL，以用于任何32位C，C++环境及VB或Lab View中。
　　CAN网络仿真节点开发
　　---1.CAN总线应用层协议的制定
　　---目前，汽车CAN总线系统的应用层协议大部分是基于SAE J1939协议进行开发制定的。对于本文中汽车CAN总线网络节点仿真系统的通信协议，同样以CAN2.0B及1939协议为基础衍生而来，其具体协议内容如下。
　　---（1）报文帧格式定义
　　---本系统通信报文帧格式，采用29位扩展帧，波特率定位500K，见表1。

      
　　---（2）优先级标志定义
　　---如 表1所示，29位ID的前四位作为报文优先级标志，作为总线总裁优先级的判断。整个系统报文优先级分为六级，分别为：0000[0x0]（最高优先级）、 0001[0x1]、0010[0x2]、0100[0x4]、1000[0x8]、1111[0xF]（最低优先级）。
　　---（3）节点ID定义
　　---如表1所示，ID24至ID17定义为目标节点ID，而ID16至ID9定义为源节点ID，每个节点ID标志为8位。
　　---（4）数据类型定义
　　---如表1所示，数据类型由一个字节进行定义，用于对操作信息进行分类，对于目的节点与发送源一定的报文，通过不同的数据类型，在理论上可以定义28（256）条种不同的消息。
　　---（5）数据字节定义
　　---对于每条报文的数据定义，统一采用无符号短整型数据，且每两个字节组成一个数据（其数据范围即为：0～65536）。所以，每条报文理论上可以携带4种不同的数据（Short_Data[0]～Short_Data[3]）。
　　---（6）接收码、屏蔽码设定

          
　　---对于每个节点接收码、与屏蔽码的定义，如表2所示。
　　---2.简易驾驶员前面板仿真节点的软件开发
　　---驾驶员前面板主要是显示汽车在行驶时速度、剩余油量等信息，并对车大灯及转向灯进行