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第一部分 汽车单片机3

第1章 概述3

1.1汽车电工电子技术的发展4

1.1.1汽车电工电子技术的发展历程4

1.1.2汽车电工电子在整车系统中的地位5

1.2单片机的基础知识6

1.2.1单片机的概念和分类6

1.2.2常见单片机的类型、特点和用途6

1.2.3单片机的发展趋势8

1.2.4单片机在汽车上的应用9

1.3数制与编码9

1.3.1数制9

1.3.2编码12

1.3.3基本逻辑运算13

1.3.4几个术语14

第2章MCS-51单片机内部结构和原理15

2.1 MCS-51单片机内部结构与封装15

2.1.1 MCS-51单片机基本结构及功能15

2.1.2 MCS-51单片机引脚分布及功能17

2.2 MCS-51单片机内部存储器19

2.2.1程序存储器19

2.2.2数据存储器20

2.3 MCS-51单片机的I/O端口电路、时钟电路与工作方式24

2.3.1 MCS-51单片机I/O端口的结构及使用方法24

2.3.2 MCS-51单片机时钟电路28

2.3.3 MCS-51单片机工作方式29

第3章MCS-51单片机指令系统与程序设计32

3.1 MCS-51单片机指令系统详解32

3.1.1 MCS-51单片机指令概述32

3.1.2 MCS-51单片机寻址方式33

3.1.3 MCS-51单片机指令功能36

3.2 MCS-51单片机汇编语言程序设计46

3.2.1 MCS-51单片机汇编语言及其特点47

3.2.2 MCS-51单片机汇编语言的伪指令47

3.2.3汇编程序设计步骤与基本结构50

3.2.4常用子程序52

第4章MCS-51单片机中断、定时系统及串行数据通信55

4.1 MCS-51单片机中断系统55

4.1.1中断的概念55

4.1.2 MCS-51单片机中断源57

4.1.3 MCS-51单片机中断响应与服务60

4.2 MCS-51单片机定时器/计数器62

4.2.1 MCS-51单片机定时器/计数器的结构和工作原理62

4.2.2 MCS-51单片机定时器/计数器的工作方式63

4.3 MCS-51单片机串行数据通信66

4.3.1 MCS-51单片机串行数据通信的基本原理66

4.3.2 MCS-51单片机串行口的控制寄存器与工作方式68

第5章MCS-51单片机接口技术73

5.1 MCS-51单片机键盘接口技术73

5.1.1独立式非编码键盘接口的实现74

5.1.2矩阵键盘接口的实现75

5.2 MCS-51单片机显示器接口技术76

5.2.1 LED数码管显示接口76

5.2.2 LCD液晶显示接口79

5.3 MCS-51单片机与D/A、 A/D转换器接口技术81

5.3.1采用DAC0832芯片的D/A转换接口技术81

5.3.2 ADC0809芯片的A/D转换接口技术83

第6章 汽车单片机与电子控制单元85

6.1汽车单片机85

6.1.1摩托罗拉汽车单片机介绍85

6.1.2英飞凌公司生产的8位单片机B5846887

6.1.3西门子公司的80C517A单片机89

6.2汽车电子控制单元89

6.2.1 ECU的作用90

6.2.2 ECU的结构91

6.2.3 ECU的可靠性96

6.3玛瑞利单点电脑97

6.3.1 MC68HC11F1单片机97

6.3.2玛瑞利单点电脑的硬件构成100

6.3.3玛瑞利电脑的点火控制电路108

6.3.4玛瑞利电脑的喷油控制电路110

6.3.5玛瑞利电脑的怠速控制电路111

6.3.6其他电路112

6.3.7玛瑞利单点电脑典型故障剖析113

第7章 单片机项目实训116

项目实训1单片机最小开发系统的设计制作116

项目实训2 Keil μVision4编译仿真软件的安装与使用方法123

项目实训3下载软件的安装与使用133

项目实训4流水灯139

项目实训5继电器控制140

项目实训6交通灯141

项目实训7音频输出143

项目实训8查询式键盘146

项目实训9 4×4矩阵键盘149

项目实训10 8位LED显示器152

项目实训11电子时钟154

项目实训12 DS 18B20温度传感器157

项目实训13液晶显示器163

第二部分 车载网络171

第8章 车载网络概述171

8.1车载网络的发展历史171

8.1.1车载网络产生的原因171

8.1.2车载网络的发展历程172

8.2车载网络的分类及其网络协议173

8.3常用车载网络系统简介175

8.3.1 CAN175

8.3.2 LIN175

8.3.3 F1exRay176

8.3.4 MOST177

8.3.5 IEEE 1394177

8.4网络基础知识179

8.4.1网络的概念179

8.4.2网络的分类（以计算机网络为例）181

8.4.3计算机网络体系结构182

8.4.4局域网185

8.4.5现场总线186

第9章 控制器局域网（CAN）189

9.1 CAN概述189

9.1.1 CAN的产生和发展189

9.1.2 CAN协议标准及其定义的网络结构190

9.2 CAN协议体系结构191

9.3 CAN总线数据链路层基本原理195

9.3.1 CAN传输数据的方式195

9.3.2 CAN的非破坏性按位仲裁规则203

9.3.3 CAN中的位填充205

9.3.4 CAN对错误的处理207

9.4 CAN总线物理层基本原理208

9.4.1 CAN总线的同步209

9.4.2 CAN总线节点与总线的连接213

9.5 CAN总线的管理与故障界定217

9.5.1故障界定的概念217

9.5.2故障界定的实现方法217

9.5.3计数器的计数规则217

9.5.4总线故障管理218

第10章FlexRay网络220

10.1概述220

10.1.1 FlexRay的产生与发展历史220

10.1.2 FlexRay的特点与应用领域221

10.2 FlexRay网络物理层的要求222

10.2.1 FlexRay总线与节点的总线驱动器222

10.2.2 FlexRay的电气信号224

10.2.3电缆226

10.2.4连接器227

10.2.5电缆端接227

10.3 FlexRay网络拓扑230

10.3.1点对点连接230

10.3.2无源星型拓扑230

10.3.3线性无源总线型拓扑231

10.3.4有源星型拓扑232

10.3.5级联的有源星型拓扑233

10.3.6混合型拓扑233

10.3.7双通道拓扑234

10.4 FlexRay节点235

10.4.1 FlexRay节点的构成235

10.4.2 FlexRay节点的基本运行状态236

10.5 FlexRay帧格式237

10.5.1 FlexRay帧头237

10.5.2 FlexRay有效负载数据段239

10.5.3 FlexRay帧尾241

10.6 FlexRay帧编码241

10.6.1帧编码242

10.6.2特征符编码243

10.6.3取样与多数判决244

10.7 FlexRay的媒体接入控制245

10.7.1通信周期246

10.7.2静态段248

10.7.3动态段249

10.7.4符号窗251

10.7.5网络空闲时间252

10.8 FlexRay的簇唤醒与启动252

10.8.1簇唤醒252

10.8.2通信启动与重新集成253

10.9 FlexRay的时钟同步254

10.9.1时钟同步的概念254

10.9.2时间表示法254

10.9.3同步进程256

第11章 其他车载网络258

11.1 LIN总线258

11.1.1 LIN总线概述258

11.1.2 LIN总线的主要特征259

11.1.3 LIN网络的结构、节点与信号259

11.1.4 LIN报文帧的帧结构262

11.1.5命令帧与扩展帧的帧结构266

11.1.6唤醒信号267

11.1.7报文滤波与报文确认268

11.1.8 LIN总线的数据传输过程268

11.1.9 LIN总线在汽车上的应用269

11.2 VAN总线271

11.2.1 VAN总线概述271

11.2.2 VAN总线的结构272

11.2.3帧结构273

11.2.4传输模式274

11.2.5传输冲突仲裁274

11.2.6 VAN的通信服务类型276

11.2.7 VAN的物理层276

11.3 MOST总线技术277

11.3.1 MOST总线概述277

11.3.2 MOST总线的主要特征及术语278

11.3.3 MOST总线的基本结构279

11.3.4 MOST总线的帧结构281

11.3.5 MOST总线控制单元的内部结构283

11.3.6 MOST总线的环形结构285

11.3.7 MOST总线系统的工作模式286

11.3.8 MOST总线在汽车上的应用举例287

11.4蓝牙技术简介288

11.4.1蓝牙技术概述288

11.4.2车载蓝牙系统的结构与原理288

11.4.3蓝牙技术在车载免提系统中的应用290

第12章 奥迪车系车载网络系统292

12.1奥迪车系CAN系统概况292

12.1.1奥迪A6 CAN总线系统292

12.1.2奥迪A4 CAN总线系统293

12.1.3奥迪车系CAN总线系统组成295

12.1.4网关与网络管理工作模式296

12.2奥迪车系LIN系统297

12.3奥迪车系CAN总线系统检测与故障诊断299

12.3.1驱动系统CAN总线的检测299

12.3.2驱动系统CAN总线的常见故障波形300

12.3.3舒适系统和信息系统CAN总线的检测303

12.3.4舒适系统CAN总线的常见故障波形306

12.3.5终端电阻的检测与诊断312

12.3.6测量数据块的读取313

12.3.7静态电流及其检测314

12.3.8故障存储316

附录A MCS-51系列单片机指令表（按类型排列）318

附录B单片机最小开发系统完整版原理图321

参考文献322