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第1章 绪论1

1.1 汽车电子技术1

1.1.1 现代汽车电子技术的发展阶段1

1.1.2 汽车电子系统的基本构成2

1.1.3 汽车电子系统网络化2

1.2 计算机网络3

1.2.1 计算机网络概述3

1.2.2 计算机网络体系结构4

1.2.3 局域网9

1.3 车载网络通信及现场总线10

1.3.1 车载网络信号的编码方式10

1.3.2 车载网络的介质访问控制方式11

1.3.3 现场总线13

1.4 现代汽车电子网络系统14

1.4.1 汽车网络系统结构14

1.4.2 汽车总线系统15

第2章 CAN总线基本原理27

2.1 CAN总线在汽车网络上的应用27

2.2 CAN总线的基本特点29

2.3 CAN的分层结构及功能31

2.4 CAN的消息帧33

2.5 非破坏性按位仲裁35

2.6 位填充36

2.7 CRC校验37

2.8 远程帧37

2.9 出错帧37

2.10 超载帧的规格38

2.11 帧间空间39

2.12 CAN物理层39

2.12.1 物理层的功能模型40

2.12.2 物理信令（PLS）子层规范40

2.12.3 物理介质附件子层规范42

2.13 故障界定与总线管理45

2.13.1 故障界定45

2.13.2 故障界定规则46

2.13.3 总线故障管理47

2.14 基于时间触发的TTCAN49

2.14.1 基于CAN的时间触发通信50

2.14.2 参考时间与参考消息51

2.14.3 基本循环52

2.14.4 基本循环及其时间窗53

2.14.5 系统矩阵54

2.14.6 利用时间标志进行消息的发送和接收55

2.14.7 全局系统时间56

2.14.8 TTCAN的容错功能57

2.14.9 TTCAN的应用58

第3章 SAE J1939协议59

3.1 网络拓扑结构60

3.2 物理层简介61

3.3 数据链路层64

3.3.1 消息／帧格式64

3.3.2 协议数据单元68

3.3.3 协议数据单元格式71

3.3.4 消息类型72

3.3.5 源地址和参数群编号的分配过程76

3.3.6 传输协议功能78

3.3.7 应注意的问题79

3.4 应用层80

3.4.1 通信参数定义80

3.4.2 发动机通信与控制参数84

3.5 故障诊断93

3.5.1 诊断故障代码定义94

3.5.2 故障诊断状态灯95

3.5.3 故障模式标志FMI96

3.5.4 诊断故障代码简介97

3.6 网络管理102

3.6.1 SAE J1939通信方式102

3.6.2 电控单元（ECU）的名称和地址104

3.6.3 节点地址分配105

第4章 飞思卡尔微控制器与MSCAN108

4.1 飞思卡尔微控制器109

4.1.1 飞思卡尔8位微控制器MC9S08DZ60109

4.1.2 飞思卡尔16位微控制器MC9S12XEP100112

4.2 飞思卡尔的MSCAN模块115

4.2.1 MSCAN模块的特性116

4.2.2 MSCAN模块的结构117

4.2.3 MSCAN模块相关的寄存器介绍117

4.2.4 MSCAN模块的报文存储模式133

4.3 MSCAN模块的功能描述140

4.3.1 报文存储140

4.3.2 报文发送基础140

4.3.3 发送结构141

4.3.4 接收结构142

4.3.5 标识符接收滤波器142

4.3.6 标识符接收滤波器示例145

4.3.7 协议违反保护146

4.3.8 时钟系统146

4.3.9 MSCAN的运行模式148

4.3.10 MSCAN的低功耗选项148

4.3.11 MSCAN的休眠模式149

4.3.12 MSCAN的初始化模式151

4.3.13 MSCAN的断电模式152

4.3.14 MSCAN的可编程唤醒功能152

4.3.15 MSCAN的中断152

4.3.16 MSCAN的初始化过程153

4.3.17 总线脱离恢复154

第5章 MSCAN模块的编程155

5.1 CodeWarrior软件的下载和安装155

5.2 CodeWarrior软件的使用和调试方法156

5.2.1 工程的建立156

5.2.2 程序的编制和调试158

5.3 MSCAN初始化程序的编写162

5.3.1 MSCAN初始化流程162

5.3.2 MSCAN模块初始化例程163

5.3.3 完整的MSCAN模块初始化代码165

5.3.4 MSCAN监听与环路模式的应用168

5.4 MSCAN发送程序编写168

5.4.1 MSCAN的发送流程168

5.4.2 MSCAN报文发送例程170

5.5 MSCAN接收程序的编写171

5.5.1 MSCAN接收流程171

5.5.2 查询方式接收CAN帧例程172

5.5.3 中断方式接收CAN帧例程174

5.6 MSCAN的低功耗应用176

5.6.1 低功耗模式介绍176

5.6.2 进入低功耗模式178

5.6.3 MSCAN唤醒179

5.7 使用Processor Expert对MSCAN模块进行编程180

5.7.1 带Processor Expert工程的建立181

5.7.2 Processor Expert中代码的编写186

5.7.3 Processor Expert帮助文档的使用189

第6章 基于XGATE模块的CAN通信190

6.1 XGATE基本特性190

6.1.1 精简指令集内核190

6.1.2 XGATE指令集190

6.1.3 XGATE访问空间191

6.1.4 事件驱动XGATE线程191

6.1.5 互斥信号量192

6.2 XGATE的中断193

6.2.1 中断向量表193

6.2.2 XGATE与CPU12X的相互中断194

6.2.3 中断嵌套194

6.3 使用及初始化XGATE194

6.3.1 带XGATE的CodeWarrior工程建立194

6.3.2 XGATE的启动及初始化过程196

6.3.3 XGATE的使用例程199

6.3.4 使用XGATE模块处理CAN接收中断202

6.3.5 使用XGATE模块实现CAN帧的发送与接收204

第7章 CAN总线收发器226

7.1 Freescale低速CAN收发器MC33388226

7.1.1 MC33388结构说明226

7.1.2 MC33388功能描述228

7.1.3 MC33388典型应用230

7.2 Freescale高速CAN收发器MC33989231

7.2.1 MC33989结构说明233

7.2.2 MC33989功能描述235

7.2.3 MC33989操作模式236

7.3 Philips的CAN收发器PCA82C250238

7.3.1 PCA82C250特性238

7.3.2 封装及引脚238

7.3.3 工作模式239

7.3.4 应用举例240

第8章 CAN Bootloader的实现与应用242

8.1 CAN Bootloader介绍242

8.1.1 Bootloader242

8.1.2 CAN Bootloader243

8.2 S12系列微控制器Flash介绍244

8.2.1 存储介质244

8.2.2 Flash的操作方式246

8.2.3 与Flash擦写相关的寄存器介绍247

8.2.4 Flash擦除与写入步骤252

8.3 下载文件格式介绍252

8.3.1 S记录格式的结构与类型252

8.3.2 S记录格式在程序下载中的应用253

8.4 S12系列微控制器通用CAN Bootloader的编写258

8.4.1 CAN Bootloader功能描述258

8.4.2 Flash Bootloader注意事项260

8.4.3 CAN Bootloader流程261

8.4.4 CAN Bootloader程序分析262

8.4.5 S12 CAN Bootloader程序清单265

8.5 CAN Bootloader的使用280

第9章 基于CAN总线的标定协议282

9.1 ASAP标准及ASAM标准组织介绍282

9.1.1 ASAP标准概述282

9.1.2 ASAM标准组织及其规范284

9.2 CCP协议介绍284

9.2.1 CCP通信方式284

9.2.2 CCP消息格式285

9.2.3 DAQ模式下的数据通信287

9.2.4 CCP命令代码简介289

9.2.5 ERR代码列表290

9.2.6 预期运行性能291

9.3 CCP命令291

9.3.1 连接命令（CONNECT）291

9.3.2 交换站标识符（EXCHANGE_ID）292

9.3.3 申请密钥（GET_SEED）294

9.3.4 解除保护（UNLOCK）295

9.3.5 设置MTA地址（SET_MTA）295

9.3.6 数据下载（DNLOAD）296

9.3.7 6字节数据下载（DNLOAD_6）297

9.3.8 数据上传（UPLOAD）298

9.3.9 数据短上传（SHORT_UP）298

9.3.10 选择标定数据页（SELECT_CAL_PAGE）299

9.3.11 获取DAQ列表大小（GET_DAQ_SIZE）300

9.3.12 设置DAQ列表指针（SET_DAQ_PTR）301

9.3.13 写入DAQ列表（WRITE_DAQ）301

9.3.14 开始／终止数据传输（START_STOP）302

9.3.15 断开（DISCONNECT）303

9.3.16 设置当前通信状态（SET_S_STATUS）304

9.3.17 获取当前通信状态（GET_S_STATUS）305

9.3.18 建立checksum表（BUILD_CHKSUM）306

9.3.19 清空内存（CLEAR_MEMORY）307

9.3.20 编程（PROGRAM）307

9.3.21 6字节数据编程（PROGRAM_6）308

9.3.22 内存转移（MOVE）309

9.3.23 诊断服务（DIAG_SERVICE）309

9.3.24 操作服务（ACTION_SERVICE）310

9.3.25 连接状态测试（TEST）311

9.3.26 开始／停止同步数据传输（START_STOP_ALL）311

9.3.27 获取处于激活状态下的标定页（GET_ACTIVE_CAL_PAGE）312

9.3.28 获取CCP协议版本（GET_CCP_VERSION）312

9.4 CCP协议应用实例313

9.5 CCP协议在ECU端的实现315

9.5.1 CCP驱动代码介绍316

9.5.2 ccppar.h头文件介绍316

9.5.3 ccp.c源代码介绍317

9.5.4 ECU侧CCP实现程序流程及源代码示例319

第10章 汽车车身CAN总线系统设计323

10.1 汽车网络V型开发流程323

10.2 车身CAN总线系统拓扑结构324

10.3 网络节点控制功能分析325

10.3.1 中央控制器325

10.3.2 左前门控制器326

10.3.3 右前门控制器329

10.3.4 左后门控制器330

10.3.5 右后门控制器331

10.4 车身网络系统通信协议331

10.5 车身控制系统硬件设计337

10.5.1 中央控制器硬件设计337

10.5.2 左前门控制器硬件设计341

10.6 Mentor Graphics的汽车网络设计与测试工具344

10.6.1 Volcano车载网络设计与开发平台345

10.6.2 VNA在汽车CAN网络设计中的应用348

10.6.3 Tellus在汽车CAN网络测试中的应用350

参考文献355