何春虎

摘 要： 随着汽车工业的发展和人们对汽车人性化需求，各种现代化、智能化、信息化设备系统在汽车制造中得以广泛的应用，为实现各功能系统的有效连接CAN总线应运而生，并迅速推广。汽车电子测试平台CAN总线的可靠性和实时性，关系到各个设备软件的功能发挥，因此，要对其进行深入研究。本文分析研究了CAN总线应用过程存在的问题，并对问题的解决提出了可行性建议。

关键词： 汽车电子测试平台；CAN 总线；实时性；可靠性

汽车配置的电子检测系统平台为安全使用提供了参考信息，由于不同测试传感器的独立运行需要数据交流和分析处理，CAN 总线以其特有的实时性和可靠性等技术优势，在解决实时通信和数据传输问题上，发挥了积极的作用。

1.CAN 总线（控制局域网）的功能和技术特点

CAN 总线的主要功能是对各种电子设备系统的控制器进行链接，实现数据信息传输和资源共享，满足自动化，智能化数据信息传输的需求。节省了大量的多系统连接的材料资源，增强安全稳定性，促进汽车制造实现智能化、自动化、信息化。加强对该技术通信可靠性和实时性的研究，能够创新发展应用方法，提高工艺质量。

1.1CAN总线的组成结构，简化了汽车电子各个控制系统的线路连接，最大限度减少了线路杂乱引发的故障发生率，快捷、高效地满足各个网络节点的数据传输。

1.2信息资源的共享大大减少了总线间的电子传感器元件数量，使系统效率明显提升，多重校验和短帧形式数据信息，增强了数据传输抗干扰性，有利于可靠性和实时性。

1.3利用仲裁机制实施数据并发，仲裁中高优先级的节点胜出取得访问权，低优先级被淘汰，限制访问权限。

2. CAN 总线（控制局域网络）的实时性问题及其改进方法

2.1 具体的实时性问题

一般情况下，汽车装备的电子测试装置平台处于网络负载过大的过程，就会增加信息碰撞的概率，CAN 总线如果还按照原始 CAN 协议进行传输数据，由于信号由仲裁机制并发，有限的信道内，胜出的高优先级的数据先发，低级的则取消访问权限，造成信息碰撞退出总线，实时性受到干扰。

2.2 解决问题的改进方法

为了解决仲裁机制下数据并发，影响信息数据实时性的问题，因采用如下技术措施，进行很好的解决。一是利用总线预留的优先级信息的报警节点，还按初始静态优先的调度制度，有降低优先级的报警节点，總线上传输过程中，丧失节点使用权限，信息就会退出重新传输，时间一长，就会失效。因此，根据仲裁机制的技术特点，提出相应的优先晋升办法，分离CAN总线信息帧中的仲裁域为标示地址部分和优先级部分，同时结合需求对不同协议帧不同的优先级提升，增强总线数据传输的实时性。对于信息碰撞过程低优先级数据信息的时延，要减少信息数据碰撞问题，最大限度地提升信道的利用率，采用时分多路复用技术措施，把信道传输的时间当做分隔对象，使有限的信道在不同的时间分为不重叠的信道片段，及时分配到 CAN总线的不同节点，从而实现多路数据按照拉链原则在单一物理的信道顺畅传输，各个信道都归属于不同的时间段，互不重叠，在物理通道的全部宽带都可以使用。根据技术要求，信息传输都要调整定义为时间节点的数据周期。

3 .CAN 总线（控制局域网）的可靠性问题及其改进方法

3.1具体的可靠性问题

对于汽车而言，作为一种交通工具，无论客车、货车还是私家车，在使用过程中，进行远距离的作业，是显然易见的。途中可能经过高温高压或者特殊环境的区域，但是， CAN 总线（控制局域网）的可靠性受环境变化的影响，可靠性能降低，甚至有很大的负面影响。因此，需要采取积极应对的技术措施，对设备装置进行技术改进，减少环境因素对可靠性的影响，提升设备性能的适应性。

3.2 解决问题的改进方法

为增强局域控制系统环境的适应性，确保系统可靠性效果，应采用硬件冗余的数学模型对通信系统的可靠性进行重构，提高系统运行过程抗高温、抗高压和抗电磁干扰能力，提高通信的可靠性。这样，一旦系统发生故障，冗余硬件就会及时替代失效部件正常工作，确保通信的正常。CAN 总线（局域网控制器）设备系统由多个部分构成，一是总线；二是微控制器；三是CAN 控制器；四是CAN 收发器等，所有的系统硬件冗余就分为2类，即 总线设备系统冗余和部件设备系统冗余。根据总线设备系统不适应高温、高压、搞电磁干扰的环境，极易造成信息传输可靠性不好的问题，进行科学的系统设备的冗余设计，解决总线系统设备信息传输不可靠的问题。各个部件级的冗余设计，则要根据各个部件系统设备受环境影响造成信息传输可靠性不强的问题，具体应对微处理器的端口进行改进或相应的控制，按照主次顺序和环境对系统的影响程度，分别采取相应的技术措施，增加设备系统的冗余，满足CAN总线（局域控制网）的应用过程抗击环境影响的能力，提高信息数据传输的准确性、可靠性，满足各种环境下的使用条件。

4.结束语

汽车电子测试平台CAN总线通信实时性与可靠性，关系到汽车使用的质量和安全，是汽车制造装备过程重要的技术环节，针对设备的弱点和缺陷，采用相应的技术措施，能够解决问题，提高设备的技术性能和使用质量。

参考文献

[1]庄会泉.基于CAN/LIN总线的汽车车身网络设计[D].导师：武一民.河北工业大学，2014.

[2]刘青.汽车CAN总线实时性优化研究[D].导师：于多年.吉林大学，2013.

[3]廖晓露.基于CAN总线的汽车控制网络实时性优化研究[D].导师：谭怀亮；王海龙.湖南大学，2010.