胡亚楠

（鹤壁职业技术学院，河南 鹤壁 458030）

随着车联网、智能汽车以及无人驾驶技术的飞速发展，汽车电器之间已不再是点对点之间的通信，整个汽车形成了一个车载网络。这样的背景下，对汽车元器件之间的传输速率和信息量要求提高，信息交换成为难题。CAN 总线在汽车领域应用广泛，技术成熟，可靠性强，为解决上述问题提供了可能。

1 控制系统的总体网络设计

软件的设计需要稳定、高效且便于维修，同时最大可能地降低成本。CAN 通信需要网络进行通信，而物理层、链路层以及应用层都有不同的协议，这些协议规范了传递的策略。

CAN 软件的设计要考虑到系统的扩展性。良好的扩展性可以极大地提高系统的兼容性和共享性。该系统主要参考SAE J1939 对CAN 总线的各个层级进行了定义，同时参考SAE J1939 的编码规则对各个节点进行软件设计。

1.1 节点子程序设计

通常情况下，节点采用模块化编程设计，通过模块的编辑生成系统文件，然后通过指令进行调用即可。在进行软件设计时，需要用到相关的函数，现介绍相关的程序函数。

1.1.1 接收子函数

子函数通常将信息储存于单片机中，当需要使用时调取相关程序即可［1］。

1.1.2 发送子函数

发送子函数是发送控制器所需要的数据［2］。系统状态出现空闲时，信息将自动进入主程序。

1.2 节点主程序设计

需要及时监控车身电器的状态，那么可以采用编程的方式进行程序控制。开关状态要通过单片机进行信息处理，需要监测相应的开关信号进行判断。输入输出的状态需查询CAN 线的运行状态。开关节点需要通过相应的代码进行编程记录，而其主程序主要分为两部分：一是检查状态；二是将目前的状态进行信息传递。

输入节点流程［3］、输出节点流程［4］以及网关节点流程［5］，分别如图1、图2 和图3 所示。

2 SJA1040 的初始化

SJA1040 的初始化是系统子程序的一部分，也是通信的关键部分。SJA1040 是将有用的信息转换成CAN 线系统可以识别的格式，并传至CAN 总线。信息传递有不同的域，但都需要有开始域。开始域意味着信息传递的开始，也就是所谓的传输初始化。在信息传递过程中，还有传递模式的选择、持续传递功能以及中断功能等。SJA1040 寄存器的分析和设置如下［6］。

信息地址0。该寄存器为可读写寄存器，设置为1 时为睡眠模式，处于模式3 时为滤波模式，处于模式2 时为自检测模式，处于模式1 时为只听模式。

信息地址1。该寄存器为只写寄存器。当寄存器为保留位时，对寄存器没有影响。当寄存器为0时，系统发送信息请求到处理器，处理器经过分析处理后传往信息端。当寄存器为1时，信息发送终止位，可以不考虑该位。当寄存器为2时，此为信息缓冲区。当信息量很大时，信息可以进行暂时的缓冲，缓冲后进入处理器，后续发送指令进行工作。当寄存器为3 时，此位为信息交换位。由于CAN 线采用的是网络通信，因此信息交换呈现网络化。当有工作指令时，信息会迅速通过CAN 线进行传递［7］。

3 WPF 简介

上位机为监测的主要数据来源。当信息在CAN 总线上传输时，上位机需要监测相关数据，从而确定信息传输情况。其中，开发环境的编程采用WPF 编程系统。

WPF 是微软推出的一款基于Windows 的用户界面框架，为软件设计带来了无限可能。自问世以来，WPF 深受广大编程爱好者的喜爱，为主要的软件编程系统。WPF 容易上手，操作功能强大，且后期增加了可视化编程语言，可实现更好的人机互动。因此，下面简要说明串行通信的初始化定义［8］。

4 结语

本文提出了一种基于CAN 总线的车身电器系统的改造方案，完成了软件设计，着重介绍了整体的网络设计、节点主程序设计和子程序设计、SJA1040 的初始化以及上位机，能够最大程度地辅助硬件系统完成整个系统的运行。