車身中央控制器的設計與實現(xiàn)

　　作為分布式車身控制系統(tǒng)的主節(jié)點，BCM與其它節(jié)點通過LIN總線進行通訊，采用LIN物理層收發(fā)器TJA1021和MCU片上外設UART完成LIN接口電路的設計，如圖5所示。TJA1021是Philips(編者注：現(xiàn)在是NXP公司)的LIN物理層芯片，波特率高達20kbit/s，實現(xiàn)總線波形整形和電平轉換功能[3]，具有很高的抗電磁干擾性和極低的電磁發(fā)射，可以滿足汽車環(huán)境的苛刻要求。它內部集成從機端電阻，在從機節(jié)點應用中無須再外接電阻便可以實現(xiàn)LIN總線的阻抗匹配，BCM是LIN主節(jié)點，如圖5所示，需要外接1k主機端電阻到VEE。

　　LIN總線數(shù)據(jù)采取SCI格式，將TJA1021的TXD和RXD連接到MCU的UART發(fā)送和接收引腳上，便可以在UART上以軟件的形式實現(xiàn)LIN的數(shù)據(jù)鏈路層。由于LIN在物理上為單線形式，發(fā)送和接收都是在LIN線上進行的，所以發(fā)送也會觸發(fā)接收，這樣便可以將其數(shù)據(jù)鏈路層的實現(xiàn)統(tǒng)一到UART的接收處理函數(shù)中來。該部分可以根據(jù)LIN幀的格式以狀態(tài)機的形式實現(xiàn)[4]。

　　BCM做為車身控制系統(tǒng)的LIN主節(jié)點，以時間片輪轉的方式調度著LIN報文的傳輸，當時間片到達時，BCM發(fā)送包括間隔場、同步場和PID在內的幀頭[5]，然后由各個節(jié)點根據(jù)該PID決定接收數(shù)據(jù)場還是發(fā)送數(shù)據(jù)場。時間片的輪轉是基于調度表實現(xiàn)的，定義如下形式的結構體實現(xiàn)對調度表條目的管理。

　　typedef struct

　　{

　　uchar handle;

　　uchar pid;

　　uchar mode;

　　uchar *data;

　　uchar datalen;

　　uchar ticks;

　　}l_sch_table_item;

　　其中handle為調度表條目索引，每次時間片輪轉時加一，輪轉到調度表表尾時切換到調度表表頭繼續(xù)輪轉，pid為LIN報文的Protected ID，mode表示該幀數(shù)據(jù)場是由BCM發(fā)送還是由其他節(jié)點發(fā)送，data為數(shù)據(jù)場，datalen為數(shù)據(jù)場長度，ticks定義時間片長度即該幀和下一幀的時間間隔。

　　LIN幀調度表為l_sch_table_item結構體數(shù)組，根據(jù)當前調度表條目的ticks決定時間片計時時間，超時發(fā)生時，切換當前時間片，同時切換調度表條目，這樣便實現(xiàn)了LIN報文的輪轉調度。

　　結語

　　本文針對某車型分析了其車身控制系統(tǒng)結構，從輸入信號檢測、輸出控制和LIN通訊三個方面，描述了其車身中央控制器的設計實現(xiàn)，該控制器經裝車試驗，運行良好，功能穩(wěn)定，有很高的實用價值。