汽车单片机与车载网络技术PDF电子书下载

第1章 汽车电子控制系统发展概述 1

1.1 汽车电子控制技术的发展历程 1

1.2 汽车电子控制系统的优越性 2

1.3 控制理论基础 2

1.3.1 PID控制 2

1.3.2 最优控制 4

1.3.3 自适应控制 5

1.3.4 模糊控制 6

第2章 汽车单片机 9

2.1 单片机概述 9

2.1.1 单片机的含义 9

2.1.2 单片机在汽车电子控制系统中的应用 9

2.1.3 Motorola单片机简介 9

2.2 MC68HC908GP32单片机基本结构 10

2.2.1 MC68HC908GP32单片机内部结构性能概述 10

2.2.2 MC68HC908GP32单片机引脚功能 11

2.2.3 M68HC08系列单片机的CPU结构 13

2.2.4 MC68HC908GP32单片机存储器组织 14

2.3 M68HC08系列单片机指令系统 18

2.3.1 单片机指令系统概述 18

2.3.2 M68HC08系列单片机汇编语言指令格式 19

2.3.3 寻址方式 19

2.3.4 指令系统 21

2.4 复位、系统初始化设置、中断与低功耗模式 29

2.4.1 复位 29

2.4.2 系统初始化设置 30

2.4.3 中断 31

2.4.4 低功耗模式 34

2.5 时钟发生器模块CGM 36

2.5.1 时钟发生器模块的结构 36

2.5.2 晶体振荡及外接电路 37

2.5.3 时钟发生器模块寄存器 38

2.5.4 PLL参数选择 40

2.5.5 PLL编程步骤 41

2.6 基本输入／输出口 42

2.6.1 并行I/O口概述 42

2.6.2 A口 42

2.6.3 B口 43

2.6.4 C口 44

2.6.5 D口 44

2.6.6 E口 44

2.6.7 I/O端口寄存器的设置 45

2.6.8 键盘中断模块KBI 45

2.7 A/D转换模块 47

2.7.1 概述 47

2.7.2 A/D转换模块的寄存器 48

2.7.3 A/D转换编程步骤 49

2.8 串行异步通信模块 49

2.8.1 概述 49

2.8.2 M68HC08系列微控制器的串行通信模块 51

2.8.3 初始化与收／发数据编程的基本方法 55

2.9 串行外设接口SPI 56

2.9.1 SPI基本工作原理 56

2.9.2 MC68HC908GP32微控制器的SPI模块结构 57

2.9.3 SPI编程基本方法 60

2.10 定时器模块 60

2.10.1 定时器的结构 61

2.10.2 定时器模块寄存器 62

2.10.3 计数功能与定时功能 64

2.10.4 输入捕捉功能 64

2.10.5 定时器的输出比较功能 66

2.10.6 脉宽调制PWM输出功能 67

第3章 汽车电子控制单元 69

3.1 ECU的基本结构 69

3.1.1 ECU的基本功能 69

3.1.2 ECU的基本构成 70

3.2 电源电路 71

3.3 输入电路 72

3.3.1 模拟量输入通道 73

3.3.2 数字量输入通道 73

3.4 输出电路 74

3.4.1 模拟量输出通道 74

3.4.2 数字量输出通道 75

3.5 ECU的可靠性 76

3.5.1 ECU的工作环境 76

3.5.2 ECU的可靠性设计 77

3.5.3 ECU的抗干扰措施 77

第4章 汽车电子控制单元实例及检修 79

4.1 发动机电子控制单元实例 79

4.1.1 玛瑞利单点电脑 79

4.1.2 玛瑞利单点电脑主要器件介绍 81

4.1.3 玛瑞利单点电脑的工作原理 84

4.1.4 玛瑞利单点电脑点火控制电路分析 85

4.1.5 喷油电路分析 86

4.1.6 怠速控制电路分析 87

4.1.7 其他电路 88

4.2 电子控制单元的检修 90

4.2.1 检修工具 90

4.2.2 检修方法 90

4.2.3 玛瑞利单点电脑主要电路检修 91

4.2.4 Motronic 1.5.4电脑故障检修 92

4.2.5 SIEMENS 5WPx电脑故障检修 95

第5章 车载网络技术简介 97

5.1 概述 97

5.1.1 车载网络的发展史 97

5.1.2 技术术语 101

5.1.3 车载网络结构 104

5.1.4 车载网络分类和协议标准 105

5.2 车载网络基本原理 109

5.2.1 信息交换 111

5.2.2 功能元件 112

5.2.3 数据传递过程 114

5.3 网关 117

5.3.1 网关的概念 117

5.3.2 网关的实质 118

5.3.3 网关“处理”内容 118

5.4 数据传递安全性和故障特点 119

5.4.1 内部故障管理 119

5.4.2 诊断说明 120

第6章 几种典型车载网络原理 121

6.1 概述 121

6.2 CAN数据总线 121

6.2.1 大众、奥迪车CAN数据总线简介 123

6.2.2 大众、奥迪车CAN的链路 124

6.2.3 动力CAN数据总线 125

6.2.4 舒适／信息CAN数据总线 127

6.2.5 CAN数据总线上的阻抗匹配 130

6.3 LIN总线 131

6.3.1 概述 131

6.3.2 LIN主控制单元 132

6.3.3 LIN从控制单元 132

6.3.4 数据传递 133

6.3.5 防盗功能 137

6.3.6 自诊断 137

6.4 MOST总线 138

6.4.1 概述 138

6.4.2 多媒体的传输速率 139

6.4.3 控制单元的结构 140

6.4.4 光电二极管 141

6.4.5 光导纤维 141

6.4.6 光纤总线内的信号衰减 144

6.4.7 光导纤维的维护 146

6.4.8 MOST总线的环型结构 146

6.4.9 MOST总线系统状态 147

6.4.10 MOST总线的诊断 149

6.5 BluetoothTM 151

6.5.1 BluetoothTM简介 151

6.5.2 BluetoothTM的来由 151

6.5.3 BluetoothTM的构造 152

6.5.4 BluetoothTM的性能 152

6.5.5 BluetoothTM的数据安全性 152

6.5.6 BluetoothTM的诊断 153

6.6 诊断总线 153

6.6.1 诊断总线简介 153

6.6.2 诊断总线的诊断条件 154

6.6.3 诊断总线的地址格式扩展 154

6.6.4 诊断插头的针脚布置 154

6.7 奥迪A8数据总线网络的控制功能举例 155

6.7.1 开关显示照明亮度调节控制 155

6.7.2 右转向闪光控制 156

6.7.3 危险警报闪光控制 157

6.7.4 防盗器闪光（警报）控制 157

6.7.5 高级钥匙开锁控制 158

6.7.6 高级钥匙关锁控制 160

6.7.7 近光灯控制 161

6.7.8 近光灯（自动）控制 162

6.7.9 车内灯控制 163

第7章 几个典型车系的总线传输系统 166

7.1 奔驰控制局域网络系统 166

7.1.1 奔驰控制局域网络简介 166

7.1.2 控制局域网络的工作过程举例 169

7.2 2003款宝马745IL E65/E66底盘网络控制 176

7.2.1 2003款宝马745IL E65/E66底盘网络控制简介 176

7.2.2 车辆网关系统 178

7.2.3 宝马745IL控制局域网络的工作流程举例 178

7.3 通用车系车载网络系统 179

7.3.1 UART串行通信网络 179

7.3.2 Class-2串行通信网络 180

7.3.3 LAN串行通信网络 180

7.3.4 别克君威Class-2串行通信网络 181

7.3.5 别克荣御车载通信网络 182

7.4 东风雪铁龙毕加索轿车VAN总线系统 184

7.4.1 VAN总线 185

7.4.2 智能控制盒（BSI） 186

7.4.3 东风雪铁龙毕加索轿车VAN控制功能举例 189

第8章 车载网络传输系统故障与检测 196

8.1 CAN-Bus总线系统的故障类型 196

8.1.1 汽车电源系统故障引起的车载网络传输系统故障 196

8.1.2 节点故障 197

8.1.3 链路故障 198

8.2 车载网络传输系统的基本诊断步骤和检测方法 198

8.2.1 基本诊断步骤 198

8.2.2 双线式车载网络传输系统的检测方法 199

8.3 车载网络传输系统的波形分析 200

8.3.1 动力CAN-Bus的波形分析 200

8.3.2 舒适CAN和信息CAN 203

8.3.3 动力CAN的DSO故障波形 206

8.3.4 舒适CAN和信息CAN的DSO故障波形 210

8.4 终端电阻的检测 217

8.4.1 终端电阻的检测电路 217

8.4.2 终端电阻的测量步骤 218

8.4.3 总电阻的测量值 218

8.4.4 单终端电阻的测量值 218

8.4.5 终端电阻的示值读取 219

8.5 读取测量数据块 219

8.5.1 读取测量数据块中的CAN通信状态 220

8.5.2 读取测量数据块的工作状态 220

8.5.3 连续“单线”的原因 221

8.5.4 “单线”和“双线”交替变化的原因 221

8.5.5 读取测量数据块 221

8.6 故障存储 222

8.6.1 动力CAN故障存储记录 222

8.6.2 舒适CAN和信息CAN故障存储记录 222

8.6.3 故障查询过程 223

8.7 CAN-Bus的导线维修 224

8.8 总线传输系统故障实例 224

8.8.1 高尔夫动力总线单线故障 224

8.8.2 波罗（POLO）轿车不能启动故障 225

8.8.3 帕萨特B5 1.8T舒适总线故障 226

8.8.4 2001款大切诺基故障 228

8.8.5 2002款上海波罗（POLO）轿车故障 230

8.8.6 奔驰S320加油转速故障 231

8.8.7 奔驰W220轿车驾驶员侧的门控系统故障 235

8.8.8 2002款大切诺基无法启动故障 237

8.8.9 上海别克GL轿车ABS报警灯亮故障 239

8.8.10 上海别克GL轿车总线控制系统故障 241

8.8.11 上海帕萨特B5室内灯故障 244