基于CAN總線的智能車的設(shè)計與實現(xiàn)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
3 CAN節(jié)點軟件設(shè)計
3.1 CAN總線通信數(shù)據(jù)格式
CAN協(xié)議通信格式中有數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、出錯幀和超載幀4種幀格式。其中，數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的發(fā)送需要在CPU控制下進(jìn)行，而出錯幀和超載幀的發(fā)送則是在錯誤發(fā)生和超載發(fā)生時自動進(jìn)行的。一個有效的CAN的數(shù)據(jù)幀由起始幀、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、應(yīng)答域和結(jié)束幀組成。一幀信息除仲裁域、控制域和數(shù)據(jù)域外，其他信息都是CAN控制器發(fā)送數(shù)據(jù)時自動加上去的，而仲裁域、控制域和數(shù)據(jù)域則必須由CPU給出。TMS320F2812的CAN控制器支持標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式兩種不同的幀格式，本設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)格式。標(biāo)識符作為報文的名稱，在仲裁過程期間，它首先被發(fā)送到總線，在接收器的驗收判斷中和仲裁過程確定訪問優(yōu)先權(quán)中都要用到。遠(yuǎn)程發(fā)送請求位RTR決定發(fā)送的是遠(yuǎn)程幀還是數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)長度碼DLC用來確定每幀發(fā)送幾個字節(jié)的數(shù)據(jù)，最多8 B。SJA1000可以工作在標(biāo)準(zhǔn)CAN模式和增強(qiáng)型CAN模式兩種模式。標(biāo)準(zhǔn)CAN模式提供11 bit標(biāo)識符的識別，而增強(qiáng)型CAN模式支持29 bit標(biāo)識符識別。本設(shè)計選擇SJA1000工作在標(biāo)準(zhǔn)CAN模式，與DSP的CAN模塊選擇的數(shù)據(jù)格式相吻合。
3.2 SST89E564RD軟件設(shè)計
SST89E564RD軟件的設(shè)計是在KeilC下完成的，主要由初始化模塊、采集模塊和通信模塊組成。
（1）初始化模塊。單片機(jī)在SJA1000的復(fù)位模式下完成對CAN控制器的初始化，向其控制寄存器寫入控制字，確定CAN控制器的工作方式。
（2）采集模塊。攝像頭傳感器采集到的信息經(jīng)信號調(diào)理電路處理后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，單片機(jī)采用圖像濾波算法對所有信息進(jìn)行預(yù)處理。
（3）通信模塊。把采集模塊處理完的信息通過CAN總線與其他節(jié)點進(jìn)行信息交互。
3.3 TMS320F2812軟件設(shè)計
TMS320F2812的eCAN模塊主要由CAN協(xié)議內(nèi)核和消息控制器構(gòu)成。協(xié)議內(nèi)核主要完成消息解碼并向接收緩沖器發(fā)送解碼后的消息，同時根據(jù)CAN協(xié)議向總線發(fā)送消息，消息控制器決定對接收到的消息的取舍。TMS320F2812軟件主要由初始化模塊、通信模塊和驅(qū)動模塊組成。
（1）初始化模塊。其完成對CAN控制層中的寄存器進(jìn)行初始化，包括時鐘使能、引腳定義、波特率的設(shè)定和收發(fā)郵箱的配置等。初始化模塊流程圖如圖4所示。
（2）通信模塊。它包括報文發(fā)送模塊、報文接收模塊和CAN出錯管理模塊。
（3）驅(qū)動模塊。它包括轉(zhuǎn)向控制模塊和速度控制模塊。由于智能車處于彎道和直道的轉(zhuǎn)向模型不同，本系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向控制模塊中采用了分段比例控制算法，而對智能車速度的調(diào)整既要快速又要準(zhǔn)確，還不能頻繁波動，本系統(tǒng)在速度控制模塊中采用了PID控制算法。
系統(tǒng)采用SST89E564RD微處理器實時采集道路信息，采用TMS320F2812進(jìn)行數(shù)據(jù)的綜合處理，輸出相應(yīng)命令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所有數(shù)據(jù)通過CAN總線交互，方便功能拓展。通過模擬測試和大量環(huán)境試驗，以及對記錄、實時檢測、數(shù)據(jù)分析的整理，該智能車目前運行可靠。后續(xù)將增添無線模塊節(jié)點，為該智能車添加遙控功能。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/196396.htm
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