基于CAN总线的汽车仪表软件实现方案

　　本文提出了一种基于CAN总线的、用软件实现汽车仪表的设计思想。该汽车仪表用软件完成数据在液晶显示屏的显示，充分利用汽车总线的优势，用CAN总线传输从各传感器采集的数据，便于与其他控制单元连接，可随时实现汽车仪表的升级扩展。

　　引言

　　随着汽车上的电子装置越来越多，汽车网络应运而生，控制器局域网(CAN，Controller Area Network)开始大量应用与汽车之上。如何利用汽车网络中的信息，以便于司机与乘客了解车辆信息，是一项需要展开的研究。本研究从CAN总线获取汽车仪表板所需的数据，并在液晶显示屏上动态显示，这一系列任务在硬件支持的情况下全部由高级语言编程实现。

　　1、CAN总线技术

　　目前存在多种汽车网络协议，CAN总线技术属于现场总线范畴，CAN是控制局域网络(Control Area Network)的简称，最早由德国BOSCH公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信，其纵向规范现已被ISO国际标准组织制订为国际标准，由于得到了Philip、Siemence、Motorola、Intel、Fusitu等公司的支持，它已成为国际上应用最广泛的现场总线。它有效支持分布式控制及实时控制，并采用了带优先级的CSMA/CD协议对总线进行仲裁。因此，CAN总线允许多站点同时发送，这样，既保证了信息处理的实时性，又使得CAN总线网络可以构成多主结构的系统，保证了系统的可靠性。另外，CAN采用短帧结构，且每帧信息都有校验及其他检错措施，保证了数据的实时性、低传输出错率。其传输介质可以使用双绞线、同轴电缆或光纤。

　　2、汽车仪表的发展及趋势

　　按汽车仪表在工作原理上取得的重大技术创新来分，可以划分为4个阶段，或称为经过4代。第1代汽车仪表是基于机械作用力而工作的机械式仪表，人们习惯称这类仪表为机械机心表;第2代汽车仪表的工作原理基于电测原理，即通过各类传感器将被测的非电量变换成电信号加以测量，通常称这类仪表为电气式仪表;第3代为模拟电路电子式;第4代为步进电动机式全数字汽车仪表。

　　随着计算机技术、电子技术、网络技术以及液晶现实技术的发展，汽车仪表的发展趋势将更加体现这些高新技术的结合。如仪表的功能由软件和硬件共同来完成仪表的功能由软件和硬件共同实现，而且主要是通过软件实现。这对于量大且对成本极为敏感的汽车仪表有特殊意义，因为软件的开发费用分摊到每个仪表上是非常少的。与仅由电子线路硬件组成的汽车仪表相比，带有ECU的汽车仪表，其功能的实现手段更加灵活多样。产品的“柔性”更好，即在推出新款产品时，能最大限度地利用以前产品的硬、软件设计成果仅做少量修改便可，这在产品更新换代很快的今天和未来特别重要。