基于μPD780822型单片机的客车CAN总线灯光节点设计与实现

　　1 引言

　　CAN(Controller Area Network)是德国Bosch公司最先提出的，是目前汽车控制器局域网中最流行、最常用的总线。它的主要特点是：CAN总线为多主站总线，各节点均可在任意时刻主动向网络上的其他节点发送信息，不分主从，通信灵活;CAN总线采用独特的非破坏性总线仲裁技术，优先级高的节点先传送数据，能满足实时性要求;CAN总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能;CAN总线上每帧有效字节数最多为8个，并有CRC及其他校验措施，数据出错率极低，某个节点出现严重错误，可自动脱离总线，总线上的其他操作不受影响;CAN总线只有2条导线，系统扩充时可直接将新节点挂在总线上，因此走线少，系统容易扩充，改型灵活;CAN总线传输速度快，在传输距离小于40 m时，最大传输速率可达1 Mb/s。CAN总线的应用不仅能简化线束，实现传感器共享，降低系统成本，而且能大大降低车辆的故障率。CAN总线在汽车上的应用是现代汽车技术的发展趋势。

　　2 CAN总线在汽车中的应用

　　目前，汽车中的网络连接主要采用2条CAN总线，一条是驱动系统的高速CAN总线，速率达500 kb/s，另一条是车身系统的低速CAN总线，速率是100 kb/s。驱动系统的CAN主要连接对象是发动机控制器(ECU)、ASR及ABS控制器、安全气囊控制器、组合仪表等，其基本特征相同，都是控制与汽车行驶直接相关的系统。车身系统的CAN主要连接对象是4门以上的中控门锁、电动车窗、后视镜和车厢内照明灯等。有些先进的轿车除了上述2条CAN总线外，还会有第3条CAN总线，它的主要连接对象是卫星导航及智能通信系统。

　　在国外尤其是在欧洲，CAN已成为现代汽车中必不可少的装置，CAN总线技术正日趋成熟，应用也越来越广，奔驰、宝马、大众、沃尔沃、雷诺等汽车都采用CAN作为控制器联网的技术。国内对CAN总线的研究刚刚起步，到目前为止还没有较成功的应用。但我国对车辆局域网络总线技术的研究与开发非常重视，最近国家有关部门对CAN总线在豪华大客车上的应用做出明确规定。相信这一政策的出台必将大大促进相关企业和科研单位对汽车CAN总线的研究与开发应用。本文讨论客车车身CAN总线系统中的车灯节点设计，它属于低速CAN总线上的节点设计。

　　3 单片机及其CAN总线模块

　　NEC是仅次于Freescale的世界第二大车用单片机制造商，由于其在中国推广的比较晚，国内企业使用得并不多。CAN总线模块是μPD780822型单片机的一个外设，是一个完整的CAN控制器。可满足车身CAN总线网络的要求。除了具有CAN的基本功能外，还包括一些特有功能，如时间同步功能、可编程的CAN总线唤醒和CPU唤醒功能、可编程的总线关闭时发送底层复位功能等。对CAN总线的访问分为控制/状态寄存器的访问和发送/接收缓冲器的访问。