随着现代汽车性能的不断提升，新的控制功能不断增加，如中央门锁、灯光控制、玻璃升降、后视镜调节、天窗控制、座椅调节和点火延时控制等。传统的控制系统多采用继电器和独立模式控制，使得车内线束过多且布线复杂，从而造成了严重的电磁干扰，导致系统的可靠性下降。目前，很多汽车采用CAN总线将整个汽车控制系统联系起来统一管理，实现数据共享和相互之间协同工作，使车内线束布线方便可靠，提高了汽车整体的安全性和性价比，增强了自身的竞争力。而各个控制单元对系统的响应时间要求不一样，如防抱死制动系统（ABS）、驱动防滑系统（ASR）、电控行驶平稳系统（ESP）、安全气囊（SRS）等对系统实时性要求较高；照明控制、空调控制等对系统的响应时间要求则相对较低。

由于计算机控制单元越来越多，采用单网络CAN总线负荷越来越重，通过以DSP作为
系统主控制器并兼作网关（对CAN总线间待传数据信息作智能化处理，确保只有某类特定的信息才能在网络间传输），对实时性要求较高的控制单元采用高速CAN网络传输，对实时性要求相对较低的控制单元采用低速CAN网络传输，不仅可以提高系统抗电磁干扰性，而且还可以简化传输线束，提高传输可靠性。

1. 基于DSP的汽车计算机控制系统广州电感厂

1.1 TMS320LF2407A功能简介

选用TI公司的16位定大功率电感贴片电感器点DSP TMS320LF2407A作为主控制器并兼作网关。该型DSP
系统时钟可达40M，运算速度为40MIPS, 片内有高达32K字FLASH程序存储器，高达1.5K字的数据/程序RAM以及2K字的SARAM和544字的DARAM，内嵌16通道10位的A/D
转换器、SPI/SCI/CAN2.0B模块以及看门狗定时器模块，资源丰富，接口方便，特别适合于象汽车计算机控制等实时性和可靠性要求很高、电磁干扰严重的场合。

1.2 系统实现

汽车计算机控制系统已经广泛涉及到动力、安全、环保、节能、舒适等诸多方面，各种控制系统的电控单元（ECU）相互紧密联系，需要进行大量数据的实时通信，而且为了满足各子系统的实时性要求必须对汽车公绕行电感共数据进行共享。因此在构建CAN总线控制系统中，总是希望CAN通信控制网络具有较高的波特率和可靠性。但若整辆汽车的所有节点都挂在一个CAN网络上，众多节点通过一条CAN总线进行数据通信，就很容易出现总线负载过大，导致系统实时响应速率下降。因而在对汽车各节点的实时性进行分析后，设计了基于TMS320LF2407A的高低速CAN通信网络，将实时性要求较高的节点组成高速CAN通信网络，将实时性要求相对较低的节点组成低速CAN通信网络，并架设网关将这两种速率不同的CAN通信网络连接起来，实现全部节点之间的数据共享。整辆汽车的通信网络拓扑结构如图1所示。

图1中的发动机控制、变速箱控制、ABS/ASR/ESP控制和SRS控制是现代汽车动作的
核心部件，对时间响应要求严格，因而在本设计中采用传输速率为500Kbps的高速CAN通信网络；空调管理、仪表管理、照明管理和姿态管理（如玻璃升降、后视镜调节、天窗控制、座椅调节和雨刷管理等）的实时性要求相对较低，采用速率为125Kbps的低速CAN 通信网络，主控制器跨接高、低速两条总线，与各节点进行数据交换，兼起网关的作用。

1.3 控制系统的电控单元与CAN总线接口设计

根据系统设计要求，采用TMS320LF2407A作为主控制器，汽车计算机控制系统的电控
单元与CAN总线连接方式如图2所示。

通过TMS320LF2407A内嵌的CAN控制器可以很方便的实现物理层和数据链路层的功
能。CANH和CANL是CAN总线的两条差分接收/发送复用线路，它们的端点各接一个Ω120的总线匹配电阻。当有节点占有CAN总线时，该节点的发送端（电平为3.5V）接CANH，接收端（电平为1.5V）接CANL；当无节点占有C贴片电感AN总线时，CANH和CANL上的电平均为2.5V。在TMS320LF2407A和总线收发器PCA82C250之间采用高插件电感速光电隔离器6N137，可有效防止干扰信号通过PCA82C250传入主控制器；同时对整个系统还进行了金属屏蔽，传输线采用屏蔽双绞线，以减少电磁干扰。


2. 硬件接口电路设计

CAN通信网络接口由TMS320LF2407A的CAN控制器、CAN总线收发器PCA82C250以及光扁平线圈电感制造厂

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