基于MC9S12的总线测试模块设计与实现开题报告

科技发展迅速，人们的生活水平不断提高。汽车已经逐渐成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。因此，汽车通信技术发展迅速。车载网络主要有三种，CAN，LIN，Flex ray。近几年，集成电路发展迅猛，汽车内也集成了很多功能部件，传感器等等。这些功能部件之间的通信非常复杂，如果采用有线布局，将会增加耗费，加大排错工作量。在这基础上，通过以CAN为代表的通信网络开发出一种检测设备。此外，大规模集成电路的产生，推动了以嵌入式设备和传感器为基础的汽车电子的发展，并且成功的用于汽车功能部件的改进与检测。

汽车虽然给人类生活带来了便利，同时也产生了一些问题。众所周知，人们对生活水平要求越来越高。汽车的数量和品牌越来越多，但是大多数都是标准化的。因此我们需要研发出一种可以检测汽车的设备，通过研发，能够使汽车开发与排障工作更加高效与精准。

在国内，汽车电子控制和汽车检测与诊断等相关领域还发展的非常缓慢。目前国内几乎没有产生成型的电控系统。几乎是直接购买国外现有产品，适应性不强，成本昂贵。在整个汽车电控系统中，电控系统的质量是至关重要的。这关系到汽车的整体性能和汽车行驶过程中的安全问题。因此，每辆汽车在出厂之前必须经过严格的功能检测和安全检测。这项工作非常繁重和复杂而又不可或缺，而且随着科技发展，最近几年汽车的功能越来越多，安全隐患也会随之增加，因此，研发出一个检测设备显得尤为重要。汽车的功能增加，内部结构也会很复杂。汽车厂商必须在汽车出厂前对汽车的功能准确性和有效性进行验证，以提高产品的安全性和质量。因此，在汽车的整个生产周期内，如何以最短最有效的方式进行产品验证，是汽车厂商面临的一大重要挑战。

另外，汽车使用年限越长，可能出现的故障就越多。这些故障往往具有排查难度大，技术含量高等特点。需要专门的检测设备和技术人员进行检测。

目前汽车上带有多种现场总线，其中使用最广泛的是控制器局域网CAN总线。还有另外两种总线，分别是LIN和Flex ray。CAN总线可靠性高，传输速率高，符合嵌入式系统的实时性要求。本课题主要是结合CAN总线的众多特点，将CAN总线运用到检测系统中，实现检测设备与客户端之间的数据发送与回收。

一.研究内容

控制器局域网（简称CAN）是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。

CAN是在1980年代初所制定的规格，一开始是由罗伯特·博士公司所开发，并在1993年标准化（ISO 11898-1），被广泛的应用在各种车辆与电子设备上。CAN为一序列总线，它提供高安全档次及有效率的即时控制。更具备了调试和优先权判别的机制，在这样的机制下，网络消息的传输变的更为可靠而有效率。CAN亦提供多主控端的架构，这种特色，特别适合使用在主系统或子系统下提供更完整智能网络设备，如感测器及致动器。

本课题主要研究如何使用CAN总线将核心开发板与客户端通信，发送检测指令。

CAN总线在汽车上主要有三个方面的应用

（1）适用于驱动系统的高速CAN，主要用于发动机，变速器等对实时性要求比较高的功能部件。

（2）将汽车中的娱乐设备进行互联。

（3）用于车辆诊断检测。

二.预期目标

（1）了解CAN通信原理，传输单位，报文格式。

（2）通过串口实现个人电脑与PC的通信。

（3）CAN总线从串口获取指令，并进行传输。

（4）条件允许拓展另外的通信总线，如LIN总线。

研究方法及步骤：

（1）了解课题背景，目的，意义。

（2）分析待检测设备的原理，对待检测设备所需要的指令进行研究。

（3）确定总体方案，系统采用CAN总线对PC机，开发板和待测客户端，三层设备进行数据交互。了解各个电路模块的功能，考虑到测试的外部环境比较复杂，测试过程必须使用防静电装置，防止击穿开发板敏感元件。

（4）设计和实现CAN通信的软件层面。

（5）实现CAN通信，发送指令在PC端查看是否可以进行收发。

（6）进行总结与展望，时间允许进行另外一种通信的拓展学习。