本書內容分為兩大部分。其中**部分(第1至7章)為汽車單片機部分,前6章主要介紹通用單片機MCS-51的內部結構、工作原理與典型應用系統,單片機的指令系統和程序設計過程,以及典型接口電路的硬件和軟件構成,并在此基礎上介紹典型的汽車單片機類型、ECU的組成和瑪瑞利單點電腦的工作原理與典型故障分析等,配合第7章的項目實訓,讓汽車類專業的讀者對單片機系統有一個較為全面的認識;第二部分(第8至12章)為車載網絡部分,首先介紹車載網絡的發展歷史以及有關通信與網絡技術的基礎知識,然后重點分析CAN網絡數據鏈路層的工作原理,并在此基礎上進一步分析車載網絡的**發展成果——FlexRay網絡的基本工作原理,再介紹VAN、LIN、MOST等其他車載網絡技術,*后介紹奧迪車系的車載網絡及其常見故障。
李勇,1983-2003年空軍工程大學教師;2003年至今西安汽車科技職業學院教師,高級工程師、副院長,出版有“新能源汽車技術”等。
**部分 汽車單片機
第1章 概述3
1.1 汽車電工電子技術的發展4
1.1.1 汽車電工電子技術的發展歷程4
1.1.2 汽車電工電子在整車系統中的地位5
1.2 單片機的基礎知識6
1.2.1 單片機的概念和分類6
1.2.2 常見單片機的類型、特點和用途6
1.2.3 單片機的發展趨勢8
1.2.4 單片機在汽車上的應用9
1.3 數制與編碼9
1.3.1 數制9
1.3.2 編碼12
1.3.3 基本邏輯運算13
1.3.4 幾個術語14
第2章 MCS-51單片機內部結構和原理15
2.1 MCS-51單片機內部結構與封裝15
2.1.1 MCS-51單片機基本結構及功能15
2.1.2 MCS-51單片機引腳分布及功能17
2.2 MCS-51單片機內部存儲器19
2.2.1 程序存儲器19
2.2.2 數據存儲器20
2.3 MCS-51單片機的I/O端口電路、時鐘電路與工作方式24
2.3.1 MCS-51單片機I/O端口的結構及使用方法24
2.3.2 MCS-51單片機時鐘電路28
2.3.3 MCS-51單片機工作方式29
第3章 MCS-51單片機指令系統與程序設計32
3.1 MCS-51單片機指令系統詳解32
3.1.1 MCS-51單片機指令概述32
3.1.2 MCS-51單片機尋址方式33
3.1.3 MCS-51單片機指令功能36
3.2 MCS-51單片機匯編語言程序設計46
3.2.1 MCS-51單片機匯編語言及其特點47
3.2.2 MCS-51單片機匯編語言的偽指令47
3.2.3 匯編程序設計步驟與基本結構50
3.2.4 常用子程序52
第4章 MCS-51單片機中斷、定時系統及串行數據通信55
4.1 MCS-51單片機中斷系統55
4.1.1 中斷的概念55
4.1.2 MCS-51單片機中斷源57
4.1.3 MCS-51單片機中斷響應與服務60
4.2 MCS-51單片機定時器/計數器62
4.2.1 MCS-51單片機定時器/計數器的結構和工作原理62
4.2.2 MCS-51單片機定時器/計數器的工作方式63
4.3 MCS-51單片機串行數據通信66
4.3.1 MCS-51單片機串行數據通信的基本原理66
4.3.2 MCS-51單片機串行口的控制寄存器與工作方式68
第5章 MCS-51單片機接口技術73
5.1 MCS-51單片機鍵盤接口技術73
5.1.1 獨立式非編碼鍵盤接口的實現74
5.1.2 矩陣鍵盤接口的實現75
5.2 MCS-51單片機顯示器接口技術76
5.2.1 LED數碼管顯示接口76
5.2.2 LCD液晶顯示接口79
5.3 MCS-51單片機與D/A、A/D轉換器接口技術81
5.3.1 采用DAC0832芯片的D/A轉換接口技術81
5.3.2 ADC0809芯片的A/D轉換接口技術83
第6章 汽車單片機與電子控制單元85
6.1 汽車單片機85
6.1.1 摩托羅拉汽車單片機介紹85
6.1.2 英飛凌公司生產的8位單片機B5846887
6.1.3 西門子公司的80C517A單片機89
6.2 汽車電子控制單元89
6.2.1 ECU的作用90
6.2.2 ECU的結構91
6.2.3 ECU的可靠性96
6.3 瑪瑞利單點電腦97
6.3.1 MC68HC11F1單片機97
6.3.2 瑪瑞利單點電腦的硬件構成100
6.3.3 瑪瑞利電腦的點火控制電路108
6.3.4 瑪瑞利電腦的噴油控制電路110
6.3.5 瑪瑞利電腦的怠速控制電路111
6.3.6 其他電路112
6.3.7 瑪瑞利單點電腦典型故障剖析113
第7章 單片機項目實訓116
項目實訓1 單片機*小開發系統的設計制作116
項目實訓2 Keil Vision4編譯仿真軟件的安裝與使用方法123
項目實訓3 下載軟件的安裝與使用133
項目實訓4 流 水 燈139
項目實訓5 繼電器控制140
項目實訓6 交 通 燈141
項目實訓7 音 頻 輸 出143
項目實訓8 查詢式鍵盤146
項目實訓9 4×4矩陣鍵盤149
項目實訓10 8位LED顯示器152
項目實訓11 電 子 時 鐘154
項目實訓12 DS18B20溫度傳感器157
項目實訓13 液晶顯示器163
第二部分 車 載 網 絡
第8章 車載網絡概述171
8.1 車載網絡的發展歷史171
8.1.1 車載網絡產生的原因171
8.1.2 車載網絡的發展歷程172
8.2 車載網絡的分類及其網絡協議173
8.3 常用車載網絡系統簡介175
8.3.1 CAN175
8.3.2 LIN175
8.3.3 FlexRay176
8.3.4 MOST177
8.3.5 IEEE1394177
8.4 網絡基礎知識179
8.4.1 網絡的概念179
8.4.2 網絡的分類(以計算機網絡為例)181
8.4.3 計算機網絡體系結構182
8.4.4 局域網185
8.4.5 現場總線186
第9章 控制器局域網(CAN)189
9.1 CAN概述189
9.1.1 CAN的產生和發展189
9.1.2 CAN協議標準及其定義的網絡結構190
9.2 CAN協議體系結構191
9.3 CAN總線數據鏈路層基本原理195
9.3.1 CAN傳輸數據的方式195
9.3.2 CAN的非破壞性按位仲裁規則203
9.3.3 CAN中的位填充205
9.3.4 CAN對錯誤的處理207
9.4 CAN總線物理層基本原理208
9.4.1 CAN總線的同步209
9.4.2 CAN總線節點與總線的連接213
9.5 CAN總線的管理與故障界定217
9.5.1 故障界定的概念217
9.5.2 故障界定的實現方法217
9.5.3 計數器的計數規則217
9.5.4 總線故障管理218
第10章 FlexRay網絡220
10.1 概述220
10.1.1 FlexRay的產生與發展歷史220
10.1.2 FlexRay的特點與應用領域221
10.2 FlexRay網絡物理層的要求222
10.2.1 FlexRay總線與節點的總線驅動器222
10.2.2 FlexRay的電氣信號224
10.2.3 電纜226
10.2.4 連接器227
10.2.5 電纜端接227
10.3 FlexRay網絡拓撲230
10.3.1 點對點連接230
10.3.2 無源星型拓撲230
10.3.3 線性無源總線型拓撲231
10.3.4 有源星型拓撲232
10.3.5 級聯的有源星型拓撲233
10.3.6 混合型拓撲233
10.3.7 雙通道拓撲234
10.4 FlexRay節點235
10.4.1 FlexRay節點的構成235
10.4.2 FlexRay節點的基本運行狀態236
10.5 FlexRay幀格式237
10.5.1 FlexRay幀頭(5字節)237
10.5.2 FlexRay有效負載數據段(0~254字節)239
10.5.3 FlexRay幀尾241
10.6 FlexRay幀編碼241
10.6.1 幀編碼242
10.6.2 特征符編碼243
10.6.3 取樣與多數判決244
10.7 FlexRay的媒體接入控制245
10.7.1 通信周期246
10.7.2 靜態段248
10.7.3 動態段249
10.7.4 符號窗251
10.7.5 網絡空閑時間252
10.8 FlexRay的簇喚醒與啟動252
10.8.1 簇喚醒252
10.8.2 通信啟動與重新集成253
10.9 FlexRay的時鐘同步254
10.9.1 時鐘同步的概念254
10.9.2 時間表示法254
10.9.3 同步進程256
第11章 其他車載網絡258
11.1 LIN總線258
11.1.1 LIN總線概述258
11.1.2 LIN總線的主要特征259
11.1.3 LIN網絡的結構、節點與信號259
11.1.4 LIN報文幀的幀結構262
11.1.5 命令幀與擴展幀的幀結構266
11.1.6 喚醒信號267
11.1.7 報文濾波與報文確認268
11.1.8 LIN總線的數據傳輸過程268
11.1.9 LIN總線在汽車上的應用269
11.2 VAN總線271
11.2.1 VAN總線概述271
11.2.2 VAN總線的結構272
11.2.3 幀結構273
11.2.4 傳輸模式274
11.2.5 傳輸沖突仲裁274
11.2.6 VAN的通信服務類型276
11.2.7 VAN的物理層276
11.3 MOST總線技術277
11.3.1 MOST總線概述277
11.3.2 MOST總線的主要特征及術語278
11.3.3 MOST總線的基本結構279
11.3.4 MOST總線的幀結構281
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