电动汽车数字控制系统的CAN总线设计

下面以某电动汽车CAN总线控制网络为例进行分析，电动汽车数字控制系统主要由电机驱动控制系统、电池管理系统、动力装置的冷却系统、汽车电器、仪表显示、供电系统、信息通信系统等组成。电动汽车采用双CAN总线结构，电机驱动控制系统、电池管理系统和信息通信系统均采用高速CAN总线通信；动力装置的冷却系统、汽车电器、仪表显示、供电系统采用低速CAN总线系统；高、低速CAN总线系统之间采用网关进行交换，CAN总线符合CAN.20B标准和15011898国际标准。通信介质采用普通屏蔽双绞线。

选择合适的MCU是CAN总线数字仪表控制系统设计成功的关键。它必须能适应各类复杂监控系统的要求，如实时性、低功耗、快速数据处理、集成数模外设功能、集成CAN总线接口，还应该集成充足的Flash或RAM供程序、数据存储，以简化电路，提高系统的可靠性。此外，它还要具有低成本和恶劣环境下的适应性。在综合比较了当前业界流行的几款MCU。如DSP2000系列、ATM89系列和C8051F系列之后，最终选择了Cygnal的C8051F这一系列高性能8位单片机。(www.xing528.com)

C8051F系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片SOC，具有与MCS51完全兼容的指令内核。由于采用了流水线处理技术，不再区分时钟周期和机器周期，大大提高了指令执行效率，其处理速度不逊于许多16位单片机。在低功耗的同时，它还拥有着控制系统所需的丰富模拟、数字外设以及大量的外设功能接口，通过交叉开关表分配到64个I/O引脚，这一独创性设计使芯片集成度大大提高。此外，C8051F还采用了Flash ROM技术，集成了JTAG，实现了真正的在线编程和片上调试。