CAN-bus现场总线在汽车中的应用

对于CAN在汽车上的应用，具有很多行业标准或者是国际标准，比如国际标准化组织（International Organization for Standardization）的ISO11992、ISO11783以及汽车工程协会（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。

对此，很多世界级的半导体厂商专门针对CAN总线在汽车上的应用，提出了自己的全套解决方案。下图是PHILIPS半导体公司的汽车网络解决方案。

通过上图可以看到，蓝色较粗线代表CAN总线，它连接了传动装置控制单元、灯控单元、门控单元、座椅控制单元以及仪表盘控制单元等等。红色较细线代表LIN总线，由LIN总线构成的LIN网络作为CAN网络的辅助网络，连接了车窗控制单元、雨刷控制单元、天窗控制单元等低速设备。

LIN网络（Local Interconnect Network），由汽车厂商为汽车开发，作为CAN网络的辅助网络，目标应用在低端系统，不需要CAN的性能、带宽以及复杂性。LIN的工作方式是一主多从，单线双向低速传送数据（最高20K位/秒），与CAN相比具有更低的成本，且基于UART接口，无需硬件协议控制器，使系统成本更低。

在未来的汽车中，由汽车厂商和半导体厂商共同组成的团体FlexRay Consortium，致力于发展更高速的、具有容错性的、支持分布式控制系统的总线“X-by-Wire”，X-by-Wire的通信速率将达到10M。届时，X-by-Wire将和CAN、LIN一起组成整个汽车的通信控制网络。下图为具备X-by-Wire的概念车型。

ECU中的CAN电路

- CAN控制器＋CAN收发器
- CAN控制器＋CAN收发器＋LIN收发器

下面的电路图为在汽车电子ECU设计中推荐使用的电路图。图中，左边的MCU部分（P87C52X2）可以根据应用场合的需要而选择适应度更高的元器件。

建议：所有ECU的物理层电路应保护收发器电路。此外，节点设计时，优先考虑采用分离终端电路。将产品设计为分离终端的形式，这样，在汽车原型或ECU EMC的评估过程中，可以使CAN总线实现要求更高的抗干扰／幅射性能。只有当各个收发器都使用这种功能时，才要求“Split”管脚的电路。当然，在网络中允许混合单终端和分离终端。

在ECU电路中，增加保护电路是必要的。另外，收发器板应尽可能放在接近PCB边沿连接器的位置。边沿连接器和收发器之间不允许有其他EC。CAN_H/L或Tx/Rx电路不应穿越总线或跳线。(end)