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內容簡介：
汽车已经进入智能化和网络化的阶段，内联网技术是非常关键的部分。CAN-bus（Control Area Network）即控制器局域网，是一种具有国际标准而且性能价格比较高的现场总线，CAN总线已经作为汽车的一种标准设备列入汽车的整体设计中，覆盖了汽车中绝大部分可以用到网络的范围。本书内容包括：汽车电子及微控制器的基础知识，以瑞萨78K0微控制器为例，详细介绍了微控制器内部结构和工作原理；计算机网络技术与现场总线的基本原理，车用总线的基本知识；CAN的技术规范和几种典型的CAN控制器、驱动器的使用；从物理层到应用层详细介绍了CAN总线协议的制定、诊断规范和应用；CANFD技术规范和应用；并对Flexray、以太网、LIN和MOST等总线技术规范进行了说明；介绍了车载总线的开发工具；针对汽车复杂的环境，对目前汽车广泛使用的功率器件进行了介绍；*后在作者实践和开发应用基础上，详细介绍了汽车电子控制系统的几个典型实例。
關於作者：
南金瑞，工学博士，副教授，主要研究方向：车载总线及整车控制技术。长期从事汽车总线技术及整车控制技术的研究，参加了国家863电动客车开发以及奥运电动客车等项目，主编了系列教材《嵌入式车载信息系统开发与应用》、《汽车单片机及车载总线技术》共2本。在国内外主要刊物发表论文10多篇，被EI检索5篇。
內容試閱
汽车电子技术已从单个部件电子化，经历了总成电子化与模块化，到目前智能化、网络化，以及到车辆互联，整车模块综合化形成的控制器网络系统是汽车电控技术发展的一个全新阶段。目前在国际上汽车电子控制技术正处于全面而快速发展阶段，其主要特征体现在：（1）功能多样化：各电控系统的功能越来越多样化。（2）技术一体化：机电部件从最初的单一松散组合到如今的机电一体化。（3）系统集成化：对各控制系统功能进行综合集成的成果不断涌现。（4）网络总线技术：汽车上的电控系统和传感器、执行器的不断增加使点对点的联结方式走到了尽头，为简化日益增加的汽车电控装置的线路连接，提高系统可靠性和故障诊断水平，利于各电控装置之间数据资源共享，并便于建成开放式的标准化、模块化结构，汽车网络总线技术得到了很大的发展，在汽车上CAN总线应用以及无线通信为基础的远程高频网络通信系统是一种主流模式。尤其要说明的是，总线技术的应用带来了整车电气系统设计的革新和优化。（5）线控技术：汽车内的各种操纵传动系统向电子电动化方向发展，用线控代替了原来的机械传动机构。（6）48 V系统：面对汽车电子控制装置和电气部件的急剧增加，所需要的电能也大幅增加。电流的增加使线径增大，从而使电器件体积、质量增加，显然现有12 V（或24 V）电源系统难以满足电气系统的需要。为此将采用48 V供电系统（可能用锂电池替代铅酸电池，增加发动机起停系统等）。（7）智能化和车辆互联：智能化的车辆控制系统，如自适应巡航控制系统等将得到应用发展，车联网得到普遍应用。总之，汽车电子技术在飞速发展，目前在汽车技术的创新中，70%来源于电子技术的革新。虽然汽车电子技术不断革新，但是目前针对汽车总线技术的书籍比较少，而且由于技术的更新进步，许多书中的内容已经过时。本书适应这种需要和要求，编写过程中收集的都是最新的资料，系统地介绍车用总线的知识。本书主要针对高校汽车专业本专科学生，通过对本书的阅读，可以了解汽车微控制器的工作原理，掌握汽车总线系统的最新构成以及应用技术等。对于工程技术人员也可以从本书中得到帮助，因为本书的内容是比较丰富和系统的。本书从实际应用的角度出发，介绍了汽车微控制器的工作原理、内部构造和功能，汽车总线的常见分类，各类车载总线技术的特点、CAN总线开发流程、CAN系统的构成以及如何设计一个网络节点等。全书共分16章。为方便读者阅读，在书中的每一章结尾都有对本章所讲内容的小结和思考习题。第1章汽车电子技术与微控制器技术展望，简明扼要地介绍了汽车电子技术的发展历程，在当代汽车系统中所处的重要地位以及发展趋势。另外还着重叙述了微控制器的基本知识，包括数制和码制的规定及其在计算机中的应用。第2章微控制器的结构和原理，介绍了78K0微控制器的硬件结构和基本工作原理。第3章中断、定时计数器和串行通信，详细介绍了78K0微控制器的中断和定时计数器以及串行通信的使用方法。第4章 车用总线综述，介绍了计算机网络体系的基本知识，针对车用总线的一些具体情况进行了全面的叙述。第5章CAN技术规范，结合CAN总线在汽车上的使用，主要介绍了CAN20规范的主要内容。第6章CAN总线技术在汽车领域中的应用，针对CAN在汽车内部网络使用的物理层若干关键技术问题的仿真和实验进行详细介绍，以SAEJ1939和国标充电桩通信协议为例，进行了应用层协议的解析。第7章CAN诊断技术，介绍了CAN诊断技术的功能及体系结构，主要详细介绍了网络层、UDS诊断服务、应用层定时参数以及Flash BootLoader。第8章CAN总线控制器设计，详细介绍了CAN控制器的结构和使用方法，CAN总线的驱动器及其使用要点。第9章CANFD总线技术规范，介绍了CANFD总线技术规范和收发器的使用要点。第10章FlexRay总线技术规范，介绍FlexRay总线的通信原理和开发流程。第11章车载以太网，介绍了以太网的通信原理和车载以太网应用技术要点。第12章LIN总线技术规范及其应用，详细讲述了LIN的协议规范，同时介绍了LIN总线收发器TJA1020设计使用中的技术要点。第13章MOST与LVDS协议，介绍了MOST和LVDS两种通信协议的发展历程、技术特点、通信原理、拓扑结构及应用。第14章汽车电子控制系统实例，介绍了几种汽车电子控制系统的典型实例，以及新型智能功率器件的工作原理和广阔应用前景。第15章车用总线开发工具，简要介绍了具有代表性总线开发工具和CANoe的使用方法。第16章相关内容实验，通过实际动手实验进行学习，也是对前面几章内容的复习。第1、2、3、4、5、6、7、8、9、12章由南金瑞负责编写；第10、11、13、15、16章由曹万科负责编写；第14章由刘波澜负责编写。全书由南金瑞负责策划、修改和定稿。本书是在原版书内容的基础上进行扩充和修订的。在全书的策划和编写过程中得到了多位教授和研究生的帮助，并且参考了业界许多公开发表的资料，在此一并表示衷心的感谢。汽车电子技术的最新发展给汽车电子产业界提供了机会和方向，也给每个热心于汽车及汽车电子的学者提供了一个宽阔的新舞台，能够很好地学以致用，定会大有作为。本书介绍的内容，目的是帮助初学者掌握基本的技能，尽快进入实践阶段，也希望能起到抛砖引玉的作用，希望能有更多更优的相关作品推出。尽管我们如履薄冰，力求完善，但由于学识和能力上的限制，加上繁重的科研和教学任务，在编写过程中难免有失当之处，望广大读者不吝赐教，对书中的失误处给予指正。编著者于北京理工大学2019年10月
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