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原文传递汽车电控系统通信模块的研制

论文题名：	汽车电控系统通信模块的研制
关键词：	电控单元;故障诊断;串行通信;控制器局域网;USB;RS-232;WDM
摘要：	随着汽车工业和电子技术的进步，汽车电控系统日益复杂。为实现汽车各电子控制单元(ECU)间的通信，现代电控系统大多采用控制器局域网(CAN)技术。汽车排放法规的日益严格，故障诊断已成为必须。实现PC与CAN的通信，对实现ECU的在线开发以及故障诊断数据的读取，都具有十分重要的意义。现有的CAN总线与PC机的连接主要通过串口和扩展卡两种方式，它们要么速度不够，难以满足大量数据交换的要求；要么占用有限的系统资源、使用不方便、无法用于高度集成的便携式计算机。针对上述问题，结合USB总线技术的即插即用、使用方便、可自供电等特点，对汽车电控系统通信模块进行了研制。首先，对汽车电控单元、故障自诊断(OBD)系统及CAN/USB/RS-232三种常用的通信协议进行了研究，并在此基础上，提出通信模块的设计方案。通信模块选用Motorola公司的MC68HC908AZ60A作为主控芯片，其内部集成CAN控制器和异步串行通信口；USB的接口芯片选用Philips公司的PDIUSBD12，其内部集成USBSIE(SerialInterfaceEngine)；选用TI公司的MAX3222I为RS-232的电平转换芯片；选用Philips公司的TJA1040为高速CAN收发器。在CodeWarrior集成开发环境下，通过汇编和C的混合编程完成了模块的固件程序设计；在VisualC++6.0环境下，通过DDK和DriverStudio完成了Windows2000环境下的WDM驱动程序设计，通过Win32API函数完成了应用程序的设计。最后介绍了通信模块软硬件调试的过程，并对调试中出现的问题进行了总结。该通信模块实现了汽车各电控单元的CAN总线与PC机USB的高速通信，并由此实现了汽车故障诊断码的读取和ECU的在线开发、匹配。另外，该通信模块还实现了RS-232、CAN、USB协议的相互转换。该模块也可以通过上位机程序对RS-232的波特率、CAN的波特率和ID等参数进行调整，从而进一步增大了通信模块的适用范围。该通信模块体积小、功能多、使用方便、便于携带，且无须外部电源，能够满足野外车载环境下的使用。目前，该通信模块已在江奎集团的汽车发动机ECU产品中得到应用。
作者：	俞卫芳
专业：	控制理论与控制工程
导师：	赵不贿
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2005
正文语种：	中文