汽车总线技术教案(1).docx
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1、天津职业技术师范大学教案所在学院:汽车与交通学院讲授课程: 汽车总线技术教师姓名: 孔超天津职业技术师范大学汽车与交通学院制5. 3存储器扩展图4-13程序存储器扩展图4.14数据存储器扩展P3.7P3.6PSENP2.6P2.78051ALEPOO0 12 3 1Y YY YGba 22 ABC GGVcc、JVccVcc1g74LS373WE OEA8-A1316KxsRAMA0-A7D0-D7COE VppA8-A1316 Kxs R0M1A0-A7DOD7OE VppASAl 316KxsRORI2A0-A7 DOD7图415单片机混合存储器扩展图4-16大容量数据存储器扩展小结1、单
2、片机的内部组成及引脚2、单片机的内部存储3、单片机的扩展思考题作业布置如何连接8个led灯使之能够受单片机控制主要参考资料课后小结教材:汽车单片机及车载总线技术南金瑞主编。参考书:汽车总线系统检修张军主编;学生对所学内容掌握较好。对单片机结构的认识,了解了单片机存储和输入输出。天津职业技术师范大学教案(幸节备课)学时:2.A-H- 早下笫一章单片机程序设计(2学时)教学目的 和要求1、了解:单片机的指令系统的的概念、2、熟悉单片机编程高级语言和汇编语言。3、掌握汇编语言编制单片机程序。教学重点、 难点1、汇编语言编制单片机程序语言的方法及其原理教学进程 (含章节教 学内容、学 时分配、教 学方
3、法、 辅助手段)课堂设计(教学内容、过程、方法)时间分配 及备注引言复习单片机的结构。以提问的方式引导学生回想单片机的结构特点。一个 单片机正常工作需要有程序,这就是本章讲述的内容:单片机程序的编制第三章单片机程序设计单片机的程序编制有两种语言:汇编语言和高级语言,3.1汇编语言指令系统是编写程序的基础,本章将介绍用于8051类单片机的MCS-51 指令系统。在MCS-51指令系统中,包括有数据传送指令、算术与逻辑运算指令、 控制转移指令、位操作指令等111条指令,按机器码的长度分类有单字节49两字十45三字节17等三种类型按指令功能分类有数据传送指令算术运算指令逻辑运算指令位操作指令控制转移
4、指令等五种类型指令种类:一、数据传输指令数据传送指令的功能是将数据从源送到目标,源可以是立即数、寄存器、 寄存器间接地址,片外存储器或片外存储器间接地址。目标也可以是寄存 器、寄存器间接地址,片外存储器或片外存储器间接地址。二、算术与逻辑运算指令1、算术运算指令2、逻辑运算指令三、控制转移指令45分钟45分钟四、位操作指令3.2汇编语言程序的格式汇编语言编写的程序由语句组成,每一语句占一行填写一条指令。每行分 4段,分别为标号、操作码、操作数和注释。ORG 2000HADDR: MOVA,00H;累力口器清零MOV41H,A;41H、42H 清零MOV42H,AMOVR2,0AH;设定累加次数
5、MOVRl,30H;设定数据首地址LOOP: MOVA,R1;取数ADDA,41H摞加到 41HJNC NEXT;是否有进位INC 42H;有进位42H加1NEXT: MOV 41H,A;将和存入 41HINC RIDJNZ R2,LOOPLJMP $END汇编语言程序基本结构有三种:顺序结构:分支结构:循环结构 四程序设计举例求最大值或最小值例 在以2042H为首地址的存储单元中,连续存放一组单字节无符号数, 数据个数存于2041H单元,从中找出最大数并存于2040H0100ORG0100H0100 902041MOV DPTR,#2041H0103 E0MOVXA,DPTR0104 FFM
6、OVR7,A0105 753000MOV30H,#00H0107 A3LOOP:INCDPTR0108 E0MOVXA,DPIR0109 B53002CJNEA,30H,HERE010C 8004SJMPTOSMA010E 4002HERE:JC TOSMA0110 F530MOV30H,A;大于30H取代原有值0112 DFF3 TOSMA:DJNZR7,LOOP;小于 30H,继续比较0114 902040MOVDPTR,#2040H0117 E530MOVA,30H0119 F0MOVXDPTR,A011A 80FESJMP$END小结1、1、了解单片机程序编制的方法2、对单片机的指令系
7、统有深入的理解3、掌握单片机汇编语言的编程方式思考题 作业布置用程序编制一个程序,使单片机能够产生流水灯的效果主要参考资料教材:汽车单片机及车载总线技术南金瑞主编。参考书:汽车总线系统检修张军主编;课后小结学生对所学内容掌握较好。对单片机编程方法有正确的认识,掌握了一定的编程方法。天津职业技术师范大学教案(幸节备课)学时:X教学目的 和要求1、了解:计算机网络体系结构的概念。2、熟悉总线系统的分类。3、掌握车用总线系统结构组成。4、CAN总线的构成和特点。教学重点、 难点1、CAN总线的必要性。2、CAN总线系统的构成和分类早下第五章 车用总线与通讯协议(4学时)课堂设计(教学内容、过程、方法
8、)时间分配 及备注(详细内容见课件,板书加多媒体辅助授课)绪论引言复习单片机的指令系统,以提问的方式引导学生回忆制冷系统和程序设计 的思路45分钟汽车上ECU越来越多,他们之间如何通讯呢,这么多的ECU如何构成网 络的呢?这就是今天要讲述的内容教学进程第五章车用总线与通讯协议(含章节教学内容、学时分配、教学力法、辅助手段)第一节技术总线技术概述汽车总线技术的产生汽车的电气系统汽车的电线束汽车控制系统总线种类:CAN、LIN、MOST 等等45分钟。传统的汽车线束连接Powertrain ControlEngine ControlTransmissionControlABS/ASRActiveS
9、uspensionBody ControlSeatDoor /ControlPower/ CopirtSlLocks Condition、i-i Airbag LightControlDash汽车的CAN网络 汽车总线分类A类总线:面向传感器、执行器,vlOkb/sB类总线:舒适性系统、仪表的信息共享,10125kb/sC类总线:实时控制系统,动力系统,1251MD类总线:多媒体设备,2M 专用总线故障诊断总线故障诊断是现代汽车必不可少的一项功能,其目的主要是为了满足 OBD II (ON Board Diagnose) OBDIII或 E-OBD (European-On Board Dia
10、gnose)标准。目前,许多汽车生产厂商都采用ISO 14230 (Keyword Protocol 2000)作为诊断系统的通信标准。如:美国 J1850、J2480;欧洲 ISO9141 (K 线)、ISO 14230安全总线安全总线主要用于安全气囊系统,以连接加速度计、安全传感器等装 置,为被动安全提供保障。 总线发展前景双线总线|拄制署局域网 开关偿纵系州域网LIN单线总线124.S1成本比例第二节CAN总线介绍 CAN总线发展历程发展历程是20世纪80年代初德国Bosch公司为解决现代汽车中众多控制单元、测 试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行通信协议1983年,Bosch开始研
11、究车上网络技术1986年,Bosch在SAE大会公布CAN协议1987年,Intel和Philips先后推出CAN控制器芯片1991年,Bosch颁布CAN 2.0技术规范,CAN2.0包括A和B两个部分1991年,CAN总线最先在Benz S系列轿车上实现1993年,ISO颁布CAN国际标准ISO-118981994年,SAE颁布基于CAN的J1939标准2003 年,Maybach 发布带 76 个 ECU 的新车型(CAN, LIN, MOST)2003年,VW发布带35个ECU的新型GolfCAN总线的特点低成本极高的总线利用率很远的数据传输距离高速的数据传输速率根据ID决定是否发送/
12、接收报文 可靠的错误处理和检错机制 自动重发自动退出总线平等的节点设置CAN总线硬件构成节点A节点n应用层EII _ii野一四口 i:CAN总线的位数值与通讯距离显性0、隐性1使用非屏蔽的双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)oCAN_HIGH:隐性为2.5V,显性为3.5VCAN.LOW :隐性为2.5V,显性为1.5VCAN总线的技术规范是设计CAN应用系统的基本依据CAN2.0A 和 CAN2.0B对应用者的要求基本结构概念规则CAN总线的应用层协议(高层协议)基于应用环境CAL 和 OSEKJ1939工业应用 CANopen、DeviceNet、SDS汽车总线
13、分类A类总线遵循UART标准-通用异步接收/发送器LIN总线规范最有前途特性名称UARTCCDJ1708BEANACPLIN所属通用克莱斯勒SAE丰田福特摩托罗拉用途通用诊断通用诊断控制诊断车身控制音频控制年限2005200220022002传输媒介单线单线双线单线双线单线位编码NRZNRZNRZNRZNRZ容错方式检验和校验和校验和CRC校验和校验和数据长度85B5B11B248位速率8192b/s7812b/s9600b/s10000b/s9600b/s20000b/sB类总线遵循 CAN 标准-ISO 11898-1,位速率 47.6-125 欧洲的标准,淘汰美国的J1850小结思考题作
14、业布置主要参考资料课后小结教材:汽车单片机及车载总线技术南金瑞主编。参考书:汽车总线系统检修张军主编;学生对所学内容掌握较好。对单片机编程方法有正确的认识,掌握了一定的编程方法。天津职业技术师范大学教案(幸节备课)早下第六章CAN技术规范在汽车中的应用教学目的 和要求1、了解:CAN总线的一些概念2、掌握CAN标准。3、掌握CAN通讯机制。4、熟悉CAN帧的格式教学重点、 难点1、CAN标准。2、CAN通讯机制。3、CAN帧的格式学时:4时间分配课堂设计(教学内容、过程、方法)及备注(详细内容见课件,板书加多媒体辅助授课)绪论引言复习CAN总线的分类。以提问的方式引导学生归纳CAN总线的四类总
15、线类型。具体在总线中是怎么来应用的呢?这就是本章的内容教学进程45分钟(含章节教第六章CAN总线技术规范学内容、学时分配、教第一节CAN标准学力法、辅助手段) CAN标准:.CAN与OSI参考模型汽车和工业自动化领域广泛应用45分钟2LLC数据链路层MACPLS1物理层PMAMDI LLC. Logical Link Controlo MAC, Medium Access Control PLS. Physical Signaling Sublayer。PMA, Physical Medium Attachment MDI, Medium Dependent InterfaceCAL, CAN
16、open (CiA) DeviceNet (ODVA) SDS (Honeywell) NMEA-2000(NMEA) J1939(SAE)逻辑性路控制媒介访问控制物理信令子层物理介质连接介质相关接口天津职业技术师范大学教亲(首页)学院:汽车与交通学院课程名称汽车总线技术课程代码总学时:32学时 讲课:28学时 上机:学时实验:2学时学 分2课程类别(V )理论课() 公共课()必修课()实验课() 专业课(V )院级任选课()授课专也汽车维修工程教育授课班级汽修 0713-14任课教师孔超职称助教教学目的和要求使学生掌握汽车总线系统的结构和性质,了解CAN总线的功能,对于CAN总 线系统的检
17、修后较深入的认识,熟悉其中重要的总线检修过程,同时对汽车总线维 修的规律有一个基本的认识,从而增强学生的专业知识。教学重点、难点1、掌握总线系统的结构、性质及CAN总线系统工作原理。2、熟悉总线系统的种类、结构。3、了解总线系统发展的基本过程以及部件等。4、熟记主要的相关总线控制器工作的具体过程以及。教材和经考书教材:汽车单片机及车载总线技术南金瑞主编。 参考书:汽车总线系统检修张军主编;CAN标;隹终端电阻的管代形式高速CANCAN HRt/2RtZ2CAN标;隹:总线电平一卜痂匹一同平W1-iEWO-3.5V-2.5V- *1 cvCAN_HCAN_L隐性1OV也性隐性表示1,显性表示0C
18、AN表示11::n: :展检Btt&件或I性z 2.5 CAN标准* CAN2.0版本 2.0A将29位ID视为错误 2.0B被动一忽略29位ID的报文 2.0B主动一可处理11位和29位两种ID的报文11位ID数据帧29位ID数据帧CAN 2.0B ActiveOKOKCAN 2.0B PassiveOK容纳CAN 2.0AOK总线错误第二节通讯机制报文发送。节点发送报文时要检测总线状态只有总线处于空闲,节点才能发送报文在发送报文过程中进行“回读”,判断送出的位与 回读的位是否一致报文发送。“线与”机制通过ID进行仲裁显性位能够覆盖隐性位*ID值越小,报文优先级 越局非破坏性仲裁CAN节点A
19、ID=75 Data 节点B 2=250 Data 节点C2=10001 Data |节点A| ID=75 | Data |退出仲裁后进入“只听”状态在总线空闲时进行报文重发练习1: CAN总线访问仲裁机制练习1答案:CAN总线访问仲裁机制位填充发送节点发送5个连续的相同极性位后,在位流中 自动插入一个极性相反的位位填充接收节点对相同极性位的数量进行检测,从位流 中将填充位去掉“清除填充报文接收过滤。通过滤波器,节点可以对接收的报文进行过 滤今如果报文相关就进行接收接收滤波器(Acceptance Filter) 接收规则:比较消息ID与选择器中和 接收过滤相关的位是否相同接收过滤相关位:由掩
20、码定义1 =与消息过滤有关0=与消息过滤无关|报文的过滤过程第三节CAN的桢格式现有的帧格式。数据帧“携带从发送节点至接收节点的数据 远程帧分向其他节点请求发送具有同一标识 符的数据帧。帧间空间-数据帧(或远程帧)通过帧间空 间与前述的各帧分开。错误帧“节点检测到错误后发送错误帧。超载帧“在先行的和后续的数据帧(或远程 帧)之间附加一段延时数据帧。标准帧仲簸埼 拉刎场敷M功CRCJA .ACK*。扩展帧“配姑价级均授约欧射均CRC% ACIM ”我1111118111 4 |04151117帧娓蛤 仲卡场/,/缓晦的笛o ID勿勿:勿勿必必勿2 匚W/.-77/. ; I挣制均敢於场CRCU1
21、 14 |0-641511R TRdel1-DEL1-ACKI I EOF I T I Bus IdkLII M I :g 然II 麻彳纷侬;底怒怒.怒 纷.怒口 SOF, Start of Frame RTR, RemoteTransmission Request o IDE, Identifier Extensiono DLC, Data Length Code帧起始远程发送请求标识符扩展数据长度代码O ACK, Acknowledgement口 EOF, End of Frameo ITM, Intermissiono SRR, Substitute Remote Request应答帧结
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