CAN总线领跑车载网络，CANopen试图打开应用之门

在汽车电子领域，与汽车动力、底盘和车身密切相关的车用总线主要包括CAN、LIN和FlexRay，而CAN总线凭借其可靠性、实时性和灵活性等优势，已经成为车用总线的主流，并逐步从中高档轿车和商用车向五、六万元的家用车渗透。 　　在日前由国际CAN标准组织CiA、美国Atmel公司、德国IXXAT公司和中国单片机公共实验室(BOL)联合举办的CAN技术研讨会上，BOL的主任吕京建提到，目前CAN总线在汽车动力总成中占了85%的市场份额，2008年全球主要汽车生产厂商生产欧Ⅲ/欧Ⅳ排放标准以上的汽车后，采用CAN总线的汽车将超过95%。 　　CAN总线是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，分为高速CAN(250kbps-1Mbps)和低速CAN(10kbps-125kbps)总线，前者具有许多容错功能，一般用在动力电子控制中；而后者则大多用在汽车底盘和车身的电子控制中。 　　从中国车用总线的发展来看，基于CAN总线的自主研发技术已经在新能源汽车和传统汽车上取得成功应用。中科院电工所汽车电子技术应用研究组的唐晓泉博士介绍：“车用总线技术的研究分为两个阶段，即功能实现阶段和性能完善阶段，目前国内第一阶段的工作已经基本完成。”但唐晓泉也指出，国内车用CAN总线系统在测试方面的工作还处于起步阶段，不能满足产业化的要求。他表示：“这一阶段的工作重点是确保车用总线系统的完备性，在不同气候环境、不同电磁环境，以及意外状态下车用总线系统都能稳健工作。” 　　而吕京建则强调：“要想将CAN推向更深层次的应用，还要借助各种类型的应用层协议。”其实，针对不同的应用领域，众多国际组织在CAN总线的基础上已经推出了近40余种应用层协议。比较著名的应用层协议包括SAE J1939、CAL、CANopen等。 　　J1939是针对卡车和载重汽车应用提出的， 曾经对CAN的推广起到了重要作用， 但其模块化特性较差，一般只能应用于特定领域；而欧洲一些公司为了延伸CAN的应用领域而推出的CAN应用层(CAL)协议，虽然理论上正确，并可以投入工业应用，但作为该方案的一个必要理论步骤，每个用户都必须设计一个新的子协议，因此没能得到推广。 　　CANopen协议最初由Bosch公司倡导，后来交给CiA组织进行维护和发展。CANopen是基于CAL协议演变发展而成，采用面向对象的思想设计，具有很好的模块化特性和很高的适应性，通过扩展可以适用于大量的应用领域。CANopen不仅定义了应用层和通信子协议，而且为可编程系统以及不同器件、接口、应用子协议定义了大量的行规，遵循这些行规开发的CANopen设备能够实现不同公司产品间的互操作。另外，CANopen协议是免授权的，任何组织和个人都可以开发支持CANopen协议的设备而不用支付版税，这也是CANopen得到迅猛发展的重要原因之一。 　　CiA组织目前的成员已达417个，其首席执行官Holger Zeltwanger对CANopen的市场充满信心，他表示：“CANopen要成为标准化系统，需要具备几个特性：标准的系统设计、相同网络不同厂商产品的互操作性、降低对特定设备厂商的依赖性、使用标准的通信软件及开发工具，以及灵活性。” 　　此外Zeltwanger还介绍，CANopen目前正在从汽车工业向更多领域辐射，已经广泛应用到公共交通运输系统、医疗设备、海运电子设备和建筑自动化系统中。 　　在国内CANopen的开发应用和研究还处于起步阶段，据了解在国内，从1999年中国单片机公共实验室(BOL)就开始了CANopen、SAE J1939的标准研究工作。近几年，北京英贝多嵌入式网络技术有限公司、大连北方车辆研究所、北京理工大学等单位也成功地开发出了基于CANopen的应用系统。 　　今年5月10日 - 20日，BOL和CiA、Atmel、IXXAT联合举办了二次CANopen高级培训课程，让超过60人在接受了两天半的培训后，便能亲手在Atmel的AVR单片机上成功调试、运行一个CANopen的应用系统。吕京建主任评论说，仅用两天时间，这么多人就可以动手调试CANopen系统，这在中国尚属首次。我们太需要高水平的培训了！我们BOL的工程师当年用了半年多时间才使CANopen运行起来。看来“学习也是生产力”，这是知识经济时代的特征。 信息来源于：广嵌网