汽车单片机与车载网络技术PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 汽车电工电子技术的发展 2

1.1.1 汽车电工电子技术的发展历程 2

1.1.2 汽车电工电子在整车系统中的地位 3

1.2 单片机的基础知识 3

1.2.1 单片机的概念和分类 3

1.2.2 常见单片机的类型、特点和用途 4

1.2.3 单片机的发展趋势 6

1.2.4 单片机在汽车上的应用 6

1.3 数制与编码 7

1.3.1 数制 7

1.3.2 编码 8

1.3.3 几个术语 10

第2章 MCS-51单片机内部结构和原理 11

2.1 MCS-51单片机内部结构与封装 11

2.1.1 MCS-51单片机基本结构及功能 11

2.1.2 MCS-51单片机引脚分布及功能 13

2.2 MCS-51单片机内部存储器 15

2.2.1 程序存储器 15

2.2.2 数据存储器 16

2.3 MCS-51单片机I/O端口电路、时钟电路与工作方式 20

2.3.1 MCS-51单片机I/O端口的结构及使用方法 20

2.3.2 MCS-51单片机时钟电路 23

2.3.3 MCS-51单片机工作方式 24

第3章 MCS-51单片机指令系统与程序设计 27

3.1 MCS-51单片机指令系统详解 27

3.1.1 MCS-51单片机指令概述 27

3.1.2 MCS-51单片机寻址方式 28

3.1.3 MCS-51单片机指令功能 30

3.2 MCS-51单片机汇编语言程序设计 38

3.2.1 MCS-51单片机汇编语言及其特点 38

3.2.2 MCS-51单片机汇编语言伪指令 39

3.2.3 汇编程序设计步骤与基本结构 41

3.2.4 常用子程序 44

第4章 MCS-51单片机中断、定时系统及串行数据通信 47

4.1 MCS-51单片机中断系统 47

4.1.1 中断的概念 47

4.1.2 MCS-51单片机中断源 48

4.1.3 MCS-51单片机中断响应与服务 51

4.2 MCS-51单片机定时器／计数器 53

4.2.1 MCS-51单片机定时器／计数器的结构和工作原理 53

4.2.2 MCS-51单片机定时器／计数器的工作方式 54

4.3 MCS-51单片机串行数据通信 57

4.3.1 MCS-51单片机串行数据通信的基本原理 58

4.3.2 MCS-51单片机串行口控制寄存器与工作方式 59

第5章 MCS-51单片机接口技术 63

5.1 MCS-51单片机键盘接口技术 63

5.1.1 独立式非编码键盘接口的实现 63

5.1.2 矩阵键盘接口的实现 65

5.2 MCS-51单片机显示器接口技术 66

5.2.1 LED数码管显示接口 66

5.2.2 LCD液晶显示接口 68

5.3 MCS-51单片机与D/A、A/D转换器接口技术 70

5.3.1 采用DAC0832芯片的D/A转换接口技术 70

5.3.2 ADC0809芯片的A/D转换接口技术 72

第6章 汽车单片机与电子控制单元 74

6.1 汽车单片机 74

6.1.1 摩托罗拉汽车单片机介绍 74

6.1.2 英飞凌公司生产的8位单片机B58468 76

6.1.3 西门子公司的80C517A单片机 78

6.2 汽车电子控制单元 79

6.2.1 ECU的作用 79

6.2.2 ECU的结构 80

6.2.3 ECU的可靠性 85

6.3 玛瑞利单点电脑 86

6.3.1 MC68HC11F1单片机 86

6.3.2 玛瑞利单点电脑的硬件构成 89

6.3.3 玛瑞利电脑的点火控制电路 97

6.3.4 玛瑞利电脑的喷油控制电路 99

6.3.5 玛瑞利电脑的怠速控制电路 100

6.3.6 其他电路 101

6.3.7 玛瑞利单点电脑典型故障剖析 103

第7章 单片机项目实训 106

项目实训1 单片机最小开发系统的设计制作 106

项目实训2 Keil μVision3编译、仿真软件的安装及使用方法 111

项目实训3 下载软件的安装及使用 119

项目实训4 流水灯 125

项目实训5 继电器控制 127

项目实训6 交通灯 128

项目实训7 音频输出 130

项目实训8 查询式键盘 134

项目实训9 4×4矩阵键盘 136

项目实训10 8位LED显示器 139

项目实训11 电子钟 142

项目实训12 DS18B20温度传感器 144

项目实训13 液晶显示器 151

第8章 车载网络概述 156

8.1 车载网络的发展历史 156

8.1.1 车载网络产生的原因 156

8.1.2 车载网络的发展历程 157

8.2 车载网络的分类及其网络协议 158

8.3 常用车载网络系统简介 160

8.3.1 CAN 160

8.3.2 LIN 160

8.3.3 FlexRay 161

8.3.4 MOST 162

8.3.5 IEEE1394 162

8.4 网络基础知识 164

8.4.1 网络的概念 164

8.4.2 网络的分类（以计算机网络为例） 166

8.4.3 计算机网络体系结构 167

8.4.4 局域网 170

8.4.5 现场总线 171

第9章 控制器局域网（CAN） 174

9.1 CAN概述 174

9.1.1 CAN的产生和发展 174

9.1.2 CAN协议标准及其定义的网络结构 175

9.2 CAN协议体系结构 176

9.3 CAN总线数据链路层基本原理 180

9.3.1 CAN传输数据的方式 180

9.3.2 CAN的非破坏性按位仲裁规则 188

9.3.3 CAN中的位填充 190

9.3.4 CAN对错误的处理 192

9.4 CAN总线物理层基本原理 193

9.4.1 CAN总线的同步 194

9.4.2 CAN总线节点与总线的连接 198

9.5 CAN总线的管理与故障界定 202

9.5.1 故障界定的概念 202

9.5.2 故障界定的实现方法 202

9.5.3 计数器的计数规则 202

9.5.4 总线故障管理 203

9.6 PHILIPS SJA1000 CAN控制器 204

9.6.1 PHILIPS SJA1000 CAN控制器在ECU中的位置和作用 204

9.6.2 硬件结构 205

9.6.3 CAN控制模块SJA1000的简要说明 206

9.6.4 SJA1000的两种工作模式 207

9.6.5 BasicCAN模式下寄存器地址的分配 207

9.6.6 复位模式 209

9.6.7 控制寄存器（CR） 211

9.6.8 命令寄存器（CMR） 212

9.6.9 状态寄存器（SR） 213

9.6.10 中断寄存器（IR） 214

9.6.11 发送缓冲区列表 215

9.6.12 接收缓冲区列表 217

9.6.13 验收滤波器 218

9.6.14 总线定时寄存器 218

9.6.15 输出控制寄存器（OCR） 220

9.6.16 时钟分频寄存器（CDR） 223

9.7 SJA1000在CAN节点中的应用 224

9.7.1 CAN节点的结构 224

9.7.2 硬件构成 225

9.7.3 CAN节点的基本工作过程 229

9.7.4 中断 237

9.8 通用CAN收发器PCA82C250/251 239

9.8.1 方框图与引脚排列 239

9.8.2 三种工作模式 240

9.8.3 典型应用电路 241

第10章 SAE J1939协议 244

10.1 概述 244

10.2 网络拓扑结构 245

10.3 物理层 246

10.4 数据链路层 249

10.4.1 消息与帧的格式 249

10.4.2 协议数据单元 253

10.4.3 协议数据单元格式 254

10.4.4 消息（报文）类型 256

10.4.5 多帧传输机制 261

10.4.6 源地址和参数群编号的分配过程 261

10.5 网络层 265

10.6 应用层 266

10.6.1 通信参数的定义 267

10.6.2 发动机通信与控制参数 271

10.7 故障诊断 281

10.7.1 诊断故障代码定义 281

10.7.2 故障诊断状态灯 283

10.7.3 诊断报文（DM） 284

10.8 网络管理 290

10.8.1 SAE J1939通信方式 290

10.8.2 电控单元（ECU）的名称和地址 292

10.8.3 节点地址分配 293

第11章 其他车载网络 296

11.1 LIN总线 296

11.1.1 LIN总线概述 296

11.1.2 LIN总线的主要特征 297

11.1.3 LIN总线的结构与协议 297

11.1.4 LIN的控制单元 302

11.1.5 LIN总线系统的物理结构 306

11.1.6 LIN总线在汽车上的应用 306

11.1.7 LIN的防盗功能和自诊断功能 308

11.2 MOST总线技术 309

11.2.1 MOST总线概述 309

11.2.2 MOST总线的主要特征及术语 309

11.2.3 MOST总线的基本结构与原理 311

11.2.4 MOST总线控制单元的内部结构 313

11.2.5 MOST总线的环形结构 316

11.2.6 MOST总线系统状态 316

11.2.7 MOST总线在汽车上的应用 318

11.2.8 MOST总线的诊断 318

11.3 蓝牙技术 320

11.3.1 蓝牙技术概述 320

11.3.2 车载蓝牙系统的结构与原理 321

11.3.3 蓝牙技术在车载免提系统中的应用 323

11.3.4 蓝牙技术的诊断 324

11.4 VAN总线 324

11.4.1 VAN总线的发展 324

11.4.2 VAN总线的结构 325

11.4.3 VAN的物理层 329

第12章 大众车系车载网络系统 334

12.1 大众车系CAN网络的基本组成 334

12.2 驱动系统CAN总线 335

12.2.1 驱动系统CAN总线的数据传输 335

12.2.2 驱动系统CAN总线的信号抗干扰功能 336

12.2.3 驱动系统CAN总线的阻抗 337

12.3 舒适系统CAN总线 337

12.3.1 舒适系统CAN总线的数据传输 338

12.3.2 舒适系统CAN总线的单线工作模式 339

12.4 CAN总线的其他系统 340

12.4.1 网关 340

12.4.2 诊断总线 341

12.4.3 LIN总线 343

12.4.4 电源管理 343

12.4.5 内部故障管理 344

12.5 CAN总线典型故障 344

12.6 大众POLO轿车车载网络系统 346

12.6.1 车载网络节点——各电子控制单元控制功能电路 346

12.6.2 POLO轿车CAN总线 350

12.6.3 POLO轿车CAN总线自诊断 356

第13章 奥迪车系车载网络系统 359

13.1 奥迪车系CAN系统概况 359

13.1.1 奥迪A6 CAN总线系统 359

13.1.2 奥迪A4 CAN总线系统 360

13.1.3 奥迪车系CAN总线系统组成 362

13.1.4 网关与网络管理工作模式 363

13.2 LIN系统 364

13.3 奥迪车系CAN总线系统检测与故障诊断 366

13.3.1 驱动系统CAN总线的检测 366

13.3.2 驱动系统CAN总线的常见故障波形 367

13.3.3 舒适系统和信息系统CAN总线的检测 370

13.3.4 舒适系统CAN总线的常见故障波形 373

13.3.5 终端电阻的检测与诊断 379

13.3.6 测量数据块的读取 380

13.3.7 静态电流及其检测 381

13.3.8 故障存储 383

附录1 MCS-51系列单片机指令表（按类型排列） 385

附录2 单片机最小开发系统完整版原理图 388

参考文献 389