專利名稱：汽車智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車智能控制系統(tǒng)，尤其涉及一種現(xiàn)場總線CAN網(wǎng)絡(luò)通信的汽車智能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前CAN總線的專利主要是應(yīng)用于PC上的CAN通信(例，中國專利ZL96217323.1是使用PC機(jī)并口對CAN通信卡進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)交換)。另外，中國專利ZL00244331.7中提到了雙CPU的概念，CPU之間的數(shù)據(jù)交換方式?jīng)]有進(jìn)行具體的介紹。
一般的CAN通信是通過由每個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器來完成的。雖然這樣可以節(jié)約成本，但是存在下面的一些不足1.各個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器的CPU都需要消耗資源來實(shí)現(xiàn)CAN通信，增加了控制器的運(yùn)行負(fù)擔(dān)；2.在強(qiáng)干擾下(如電磁兼容試驗(yàn)中的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)條件下)CAN通信可能會(huì)造成CPU死機(jī)，由此可能會(huì)進(jìn)一步造成比較嚴(yán)重的后果；3.當(dāng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器由多個(gè)部門分別開發(fā)時(shí)，不利于CAN網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。
此外，一般的CAN通信系統(tǒng)沒有考慮CAN通信程序的更新問題，一般也需要派專業(yè)人士到現(xiàn)場拆開設(shè)備，只有對芯片重新編程或進(jìn)行局部的替換才能更新程序，浪費(fèi)許多人力和物力。從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看，良好的密鑰管理系統(tǒng)和密鑰分發(fā)機(jī)制嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種汽車智能控制系統(tǒng)，尤其提供一種現(xiàn)場總線CAN網(wǎng)絡(luò)通信的汽車智能控制系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，該控制系統(tǒng)與各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)CPU能夠方便的連接，并能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速可靠的交換；該實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)和應(yīng)用編程，從而可以根據(jù)通信協(xié)議的改變而進(jìn)行方便迅捷的軟件升級；該控制系統(tǒng)以智能IC卡作為密鑰的載體和計(jì)算體，密鑰不出卡，密鑰的存儲以及密鑰相關(guān)的運(yùn)算全部在卡內(nèi)，完成卡對卡的認(rèn)證，保證安全性。
本實(shí)用新型所提出的汽車智能控制系統(tǒng)(CAN)，包含CAN通信芯片，CAN總線驅(qū)動(dòng)器，并于CAN總線相連的CAN控制器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)含有一個(gè)與所述CAN控制器相連的通信系統(tǒng)CPU，和一個(gè)同時(shí)與節(jié)點(diǎn)控制器CPU和所述通信系統(tǒng)CPU相連的雙口RAM。
所述通信系統(tǒng)CPU的采用單片機(jī)P89C51RD2，所述RAM的型號為IDT7130，所述通信系統(tǒng)CPU的數(shù)據(jù)端與所述雙口RAM和所述CAN的通信芯片的數(shù)據(jù)端相連。
所述控制系統(tǒng)中設(shè)置四個(gè)顯示控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的指示燈，分別指示雙口RAM的讀寫操作的工作情況。
所述控制系統(tǒng)以智能IC卡作為密鑰的載體和計(jì)算體，密鑰不出卡，密鑰的存儲以及密鑰相關(guān)的運(yùn)算全部在卡內(nèi)，完成卡對卡的認(rèn)證。


圖1為本實(shí)用新型原理框圖圖2為實(shí)用新型實(shí)施例中CAN通信實(shí)現(xiàn)的電路圖圖3為實(shí)用新型實(shí)施例中雙口RAM接口連接圖圖4為實(shí)用新型實(shí)施例中單片機(jī)的連接圖圖5為在系統(tǒng)編程方案的示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所述的汽車智能控制系統(tǒng)(CAN)，該系統(tǒng)采用CAN通信芯片SJA1000來實(shí)現(xiàn)CAN通信功能，控制系統(tǒng)與節(jié)點(diǎn)控制器CPU之間通過RAM實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。汽車智能控制系統(tǒng)(CAN)上的單片機(jī)對控制系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)一管理。
圖1描述了控制系統(tǒng)與相關(guān)的控制器CPU、CAN總線的信號連接關(guān)系圖?？刂葡到y(tǒng)主要包括了通信系統(tǒng)CPU和CAN通信芯片?？刂破鰿PU通過雙口RAM左邊的地址線、數(shù)據(jù)線和控制線與CAN通信卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。這些信號通過一個(gè)40芯插座ESQ-132-12-G-D(40)連接起來。CAN總線用總線驅(qū)動(dòng)器82C250驅(qū)動(dòng)，已達(dá)到SAE規(guī)定的電氣標(biāo)準(zhǔn)?？刂葡到y(tǒng)與CAN總線采用DB9連接器相聯(lián)。
圖2描述了控制系統(tǒng)中CAN通信實(shí)現(xiàn)的電路圖。
CAN控制器U9采用PHILIPS的獨(dú)立CAN控制器SJA1000，CAN總線驅(qū)動(dòng)電路U17為82C250，為了防止外部干擾經(jīng)過82C250引入SJA1000，中間采用了光電耦合器U13，U15分別對CAN的接收和發(fā)送信號進(jìn)行隔離。光耦U13、U15與CAN控制器接口U17的電源與通信系統(tǒng)CPU電源隔離，隔離電源通過DC/DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。CAN1H和CAN1L之間通過跳線連接終端電阻，可以方便地實(shí)現(xiàn)CAN總線終端電阻位置的配置。
圖3為雙口RAM在控制系統(tǒng)中的連接方式由于實(shí)用例中數(shù)據(jù)傳輸量較小，只須采用256個(gè)字節(jié)。在雙口RAM IDT7310中將高3位地址線拉高。數(shù)據(jù)線直接與U1的P0口相連，而地址線通過U6地址鎖存器74HCT373與U1的P0口相連。雙口RAM的BUSY與反門74HCT05相連，將BUSY的下降沿變?yōu)樯仙?，然后連入一D觸發(fā)器74HCT74鎖存為電平信號，P1.7與D觸發(fā)器74HCT74的輸出端相連。通信卡CPU通過查詢P1.7電平判斷BUSY的狀態(tài)。
圖4為控制系統(tǒng)中單片機(jī)的連接圖單片機(jī)U1為P89C51RD2，P0口復(fù)用為地址線和數(shù)據(jù)線與SJA 1000及雙口RAM的數(shù)據(jù)線，地址低8位相連。P2作為地址的高8位與相應(yīng)的管腳相連。P1口用于控制等。如P1.0、P1.2、P1.3、P1.4用于驅(qū)動(dòng)4個(gè)指示燈，顯示通信卡的工作狀態(tài)；P1.5用于看門狗U2的控制；P1.6、P1.7用于雙口RAM的BUSY信號處理。P3口采用其第二功能，外部中斷P3.2接SJA1000的中斷輸出。
控制系統(tǒng)的地址宣稱電路增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的通用性。宣稱電路由U7地址鎖存器74HCT244、開關(guān)W6、上拉電阻RJ2組成。通過改變W6的狀態(tài)即可使通信卡適用于不同地址的節(jié)點(diǎn)。U7的輸出端與U1的P0口相連。
U2為DS1232，在電路板中起看門狗的作用，單片機(jī)的P1.5與U2的DSORB相連，為其提供脈沖。在單片機(jī)死機(jī)時(shí)，U2通過復(fù)位/RST使單片機(jī)重啟。
圖5為在系統(tǒng)編程方案的示意圖汽車智能控制系統(tǒng)通過RS-232串口接口芯片連接到PC機(jī)的串口以實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程。由于單片機(jī)P89C51RD2的在系統(tǒng)編程狀態(tài)與正常運(yùn)行狀態(tài)的引腳電平狀態(tài)不同，因此設(shè)置一雙刀雙擲開關(guān)。當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)位于上端時(shí)，PSEN＝5V，ALE接正常狀態(tài)，此時(shí)單片機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)位于下端時(shí)，PSEN接低電平，ALE懸空，此時(shí)單片機(jī)進(jìn)入在系統(tǒng)編程運(yùn)行狀態(tài)。這時(shí)，用戶可以在PC機(jī)上通過專門的軟件對CAN通信的程序進(jìn)行升級。
本實(shí)用新型中由于將CAN通訊系統(tǒng)從每個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制系統(tǒng)中獨(dú)立出來，即符合模塊化設(shè)計(jì)的思想，又可以簡化通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器CPU和各自的CAN控制系統(tǒng)之間通過雙口RAM進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。由于RAM允許兩個(gè)CPU同時(shí)異步地對之進(jìn)行操作，所以它很適合用于兩個(gè)CPU之間的數(shù)據(jù)交換，比一般所使用的并口通信的數(shù)據(jù)變換形式速度更快，可靠性更高。
隨著形勢的發(fā)展，CAN通信系統(tǒng)的相關(guān)協(xié)議可能會(huì)發(fā)生變化，所以CAN通信系統(tǒng)具有在系統(tǒng)或在應(yīng)用編程的能力就非常必要。利用本實(shí)用新型的技術(shù)，用戶可以獨(dú)立地進(jìn)行CAN通信系統(tǒng)的軟件升級，而不需要專業(yè)技術(shù)人員親自到現(xiàn)場，節(jié)約了人力和物力。采用本實(shí)用新型，可以使CAN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)變得非常方便，明顯縮短了通信系統(tǒng)的開發(fā)周期。開發(fā)商只需要開發(fā)各個(gè)具有相應(yīng)功能的節(jié)點(diǎn)，不需要了解與CAN總線相關(guān)的知識，可以讓沒有任何CAN開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的單位輕松地實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)通信。
權(quán)利要求1.一種汽車智能控制系統(tǒng)，包含CAN通信芯片，CAN總線驅(qū)動(dòng)器，并與CAN總線相連的CAN控制器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還含有一個(gè)與所述CAN控制器相連的通信系統(tǒng)CPU，和一個(gè)同時(shí)與節(jié)點(diǎn)控制器CPU和所述通信系統(tǒng)CPU相連的雙口RAM。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通信系統(tǒng)CPU的采用單片機(jī)P89C51RD2，所述RAM的型號為IDT7130，所述通信系統(tǒng)CPU的數(shù)據(jù)端與所述雙口RAM和所述CAN的通信芯片的數(shù)據(jù)端相連。
3.根據(jù)權(quán)利1或2所述的汽車智能控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述控制系統(tǒng)中設(shè)置四個(gè)顯示控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的指示燈，分別指示雙口RAM的讀寫操作的工作情況。
4.根據(jù)權(quán)利1或2所述的汽車智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)的安全全部由插在設(shè)備中的智能IC卡來保證，密鑰算法在卡內(nèi)進(jìn)行，密鑰存儲在卡內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車智能控制系統(tǒng)，尤其公開了一種現(xiàn)場總線CAN網(wǎng)絡(luò)通信的汽車智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含CAN通信芯片，CAN總線驅(qū)動(dòng)器，并與CAN總線相連的CAN控制器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)含有一個(gè)與所述CAN控制器相連的通信系統(tǒng)CPU，和一個(gè)同時(shí)與節(jié)點(diǎn)控制器CPU和所述通信系統(tǒng)CPU相連的雙口RAM。本實(shí)用新型與各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)CPU能夠方便連接，能實(shí)現(xiàn)兩者間的數(shù)據(jù)快速可靠交換。該實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)和應(yīng)用編程，從而可以根據(jù)通信協(xié)議的改變而進(jìn)行方便迅捷的軟件升級。該控制系統(tǒng)以智能IC卡作為密鑰的載體和計(jì)算體，密鑰不出卡，密鑰的存儲以及密鑰相關(guān)的運(yùn)算全部在卡內(nèi)，完成卡對卡認(rèn)證，保證安全性。
文檔編號G06F13/38GK2731562SQ20042008414
公開日2005年10月5日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者褚明華 申請人:內(nèi)蒙古弗瑞斯德科技開發(fā)有限責(zé)任公司